Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бауместер Д. -> "Физика квантовой информации" -> 46

Физика квантовой информации - Бауместер Д.

Бауместер Д., Экерт А., Цайлингер А. Физика квантовой информации — М.: Постмаркет, 2002. — 376 c.
ISBN 5-94057-017-8
Скачать (прямая ссылка): fizikakvantovoyinformacii2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 151 >> Следующая

3.11.4 Перепутанные состояния с большим числом частиц.
Используя нашу схему, можно генерировать перепутанные состояния с большим количеством частиц из перепутанных состояний с меньшим числом частиц. Основные необходимые компоненты, это ГХЦ состояния (трех-частичные максимально перепутанные состояния) и устройство по измерению состояний Белла. Рассмотрим, каким образом можно приготовить (jV+l)-4acTH4Hoe максимально перепутанное состояние из TV-частичного максимального перепутанного состояния. Нужно взять одну частицу из TV-частичного максимального перепутанного состояния, а другую - из ГХЦ состояния и выполнить измерение беллов-ского состояния этих двух частиц. В результате, эти две частицы окажутся в состоянии Белла, а оставшиеся частиц N+1 - в максимально перепутанном состоянии. Такой способ приготовления дается схемой
|Е(Л0)®)?(3)) Белт. >|+1))<8.|?(2)>.
Пример приготовления 5-ти частичного максимально перепутанного состояния из 4-х частичного при помощи рассмотренной только что процедуры показан на рис.3.27.
Для рассмотрения вопроса о генерации ГХЦ-состояния, являющимся основным компонентом в рассмотренной схеме, можно использовать метод, предложенный Цайлингером и др. [119] (см. также разд.6.3.4, где рассмотрена генерация трех-фотонного перепутывания). Наоборот, можно приготовить ГХЦ-состояния используя наш метод, начиная с трех белловских пар и выполняя ГХЦ-измерение, выбирая по одной частице из каждой пары. Подробная схема для приготовления 3-частичных ГХЦ-состояний из трех перепутанных пар была пред-ложна ранее Жуковским и др [101].
Применение обмена перепутыванием 125
Рис. 3.27. Построение пятичастичного перепутанного состояния из четырехчастичного при использовании ГХЦ-состояния и измерения состояния Белла.
Концепция квантовых вычислений
Принципы квантовых вычислений можно объяснять многими способами и на различных уровнях. Этот факт нашел свое отражение в данной главе. Она состоит из трех самостоятельных частей. Первая представляет собой элементарное введение в предмет с акцентом на фундаментальные понятия; при этом избегается использование математического формализма. Для многих этот уровень объяснения будет соответствовать их целям. Те, кто хочет разобраться в деталях, могут переходить ко второй части. В ней читатель сначала познакомится с самыми первыми квантовыми алгоритмами. Затем обсуждается вычислительная сложность и более продвинутые темы, такие как квантовая факторизация. Наконец, в третьей части, последней по счету, но не последней по значимости, представлены проекты претворения сложных теоретических идей в реально работающие устройства. В главе 5 обсуждаются достигнутые на сегодняшний день экспериментальные результаты и продолжающиеся усилия по дальнейшему развитию квантовых вычислений.
4.1 Введение в квантовые вычисления.
Д. Дойн и А. Экерт
4.1.1 Новый способ использования природных ресурсов
Многие вехи в истории технологии были связаны с открытием новых путей освоения природы - то есть, с использованием различных физических ресурсов, таких, как материалы, силы, и источники энергии. В двадцатом веке, когда изобретение компьютеров позволило обрабатывать сложную информацию вне человеческого мозга, к этому списку добавилась информация. История компьютерной технологии, в свою очередь, состояла из последовательности переходов от одной физической реализации к другой - от шестеренок к реле, к электронным лампам, транзисторам, интегральным микросхемам и т.д. Сегодняшние литографические технологии позволяют вытравливать на поверх-
Введение в квантовые вычисления 127
ностях кремниевых пластинок логические элементы и проводники менее чем микрон в сечении. Скоро использование этих технологий приведет к появлению еще меньших деталей, пока не наступит тот момент, когда логические элементы будут настолько маленькими, что каждый из них будет состоять всего из нескольких атомов.
В масштабе человеческого восприятия и в больших масштабах классические (не квантовые) законы физики являются хорошим феноменологическим приближением, но в атомных масштабах начинают доминировать законы квантовой механики. Чтобы компьютеры становились быстрее (а значит и меньше размером), новая квантовая технология должна заменить или дополнить существующую сейчас. Но оказывается, что такая технология может предложить гораздо больше, чем просто меньшие и более быстрые микропроцессоры. Она может обеспечить реализацию абсолютно новых вычислительных моделей, использующих новые квантовые алгоритмы, которые не имеют классических аналогов. Более того, квантовая теория вычислений играет даже более фундаментальную роль, чем ее классическая предшественница, поэтому тот, кто хочет получить фундаментальное понимание физики или процессов обработки информации, должен включить эти новые идеи в свое мировоззрение.
4.1.2 От битов к кубитам.
Что же так сильно отличает квантовые компьютеры от классических? Давайте внимательнее посмотрим на элементарную единицу информации: бит. Хотя понятия битов и кубитов уже объяснялись в Главе 1, мы решили для полноты и независимости изложения снова упомянуть их.
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 151 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed