Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Для цитирования:

Цой В. И. Приготовление и считывание кубита на частице в потенциальной яме // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 293-298. DOI: 10.18500/1817-3020-2021-21-3-293-298

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
31.08.2021
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 15)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
530.145.82

Приготовление и считывание кубита на частице в потенциальной яме

Авторы: 
Цой Валерий Иванович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Одной из эффективных разновидностей ячеек для хранения квантовой информации является частица в двухуровневой квантовой яме. В такой системе нетрудно приготовить любое суперпозиционное состояние двух стационарных состояний – кубита, используя осцилляции Раби между этими состояниями при наложении импульса внешнего поля соответствующей длительности. При этом стандартное считывание кубита производится многократными актами редукции в ансамбле к одному из стационарных состояний с вероятностями, определяемыми коэффициентами суперпозиции, либо селективным непрерывным измерением. В настоящей работе выполнено численное моделирование волновой функции кубита на двух нижних уровнях прямоугольной ямы большой глубины. Показано, что для считывания кубита после вероятностного отбора стационарного состояния теоретически возможна схема быстрой непрерывной редукции к этому состоянию с неединичной нормировкой, определяющей вероятности базисных состояний. Такое считывание могло бы послужить дополнением к стандартным схемам измерения.

Список источников: 
  1. Нейман фон И. Математические основы квантовой механики. М. : Наука, 1964. 367 с.
  2. Садбери А. Квантовая механика и физика элементарных частиц. М. : Мир, 1989. 485 с.
  3. Ландау Д. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. М. : Наука,1989. 768 с.
  4. Клышко Д. Н. Основные понятия квантовой физики с операциональной точки зрения // УФН. 1998. Т. 168. С. 975–1015. https://doi.org/10.3367/UFNr. 0168.199809d.0975
  5. Менский М. Б. Квантовые измерения и декогеренция. Модели и феноменология. М. : Физматлит, 2001. 232 с.
  6. Менский М. Б. Явление декогеренции и теория непрерывных квантовых измерений // УФН. 1998. Т. 168. С. 1017–1035. https://doi.org/10.3367/UFNr.0168. 199809е.1017
  7. Валиев К. А. Квантовые компьютеры и квантовые вычисления // УФН. 2005. Т. 175. С. 3–39. https://doi.org/10.3367/UFNr.0175.200501а.0003
  8. Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация. М. : Мир, 2006. 824 с.
  9. Виницкий С. И., Пузынин И. В., Селин А. В. Численное решение нестационарного уравнения Шредингера с повышенной точностью. Препринт ОИЯИР 11-98-44. Дубна, 1998. 14 с.
  10. Hecht F. Freefem++. Third Edition. Version 3.58-1. Paris : Universite’ Pierre et Marie Curie. 424 p. URL: http://doc.freefem.org (дата обращения: 26.02.2021).
  11. Yoneda J., Takeda K., Noiri A., Nakajima T., Kamioka J., Kodera N., Tarucha S. Quantum non-demolition readout of an electron spin in silicon // Nat. Commun. 2020. Vol. 11. Article number 1144. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14818-8
Поступила в редакцию: 
24.03.2021
Принята к публикации: 
07.05.2021
Опубликована: 
31.08.2021