世界初51量子ビットの量子コンピュータをMITとハーバードの研究者らが実現

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米マサチューセッツ工科大学は29日(現地時間)、ハーバード大学の研究者と共同し、世界初となる51量子ビットをもった量子コンピュータ作製の成功を発表した。極度に冷却したルビジウム原子に高度に制御したレーザーを照射することで量子ビットとするこの手法は、現在研究されているほかの方法と比較して大規模化が容易であると考えられ、飛躍的な計算能力の向上が望めるという。

 量子コンピュータを構成する量子ビットには「0」と「1」という状態を同時にとる「重ね合わせ」状態となることが要求される。また、各々の量子ビットが全て相互的に作用できることが必要とされる上、実用的にはその状態をコントロールする必要があるという課題があった。

 先行する研究には、イオンや、意図した量子的な性質をみたすような人工原子を用いるものがある。しかし、前者は電荷を帯びており、その電気的な作用が邪魔になる。一方、後者では人工原子を精度良く生成することが困難であることから、量子ビットを次々に増やし計算能力を大規模化することが困難になるという課題があった。

 そこで、研究者らはルビジウムとレーザーを用いることでこれらの問題を解決した。ルビジウムは陽子と電子の数が同じ「中性原子」であり、イオンと異なり、互いに反発などを生じない望ましい電気的な性質をもっている。

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