1: エタ沈φ ★ 2013/09/04(水) 20:12:11.85 ID:???

東京工業大学(東工大)は9月3日、単一のYb原子を、99.997%の高い反射率をもつ2つの鏡の間にいれ、共振器QED効果を誘起することで、原子中の核スピンの状態を、高速かつ高効率で読み取ることに成功したと発表した。

同成果は同大大学院理工学研究科物性物理学専攻の上妻幹男教授らによるもの。詳細は「Physical Review A」に掲載された。

量子コンピュータの理想的な量子ビットとして、電子スピンに比べて、磁気モーメントの大きさが1/2000と小さく、迷走磁場の影響を受けにくく長時間、量子情報を保持することが可能な「核スピン」があげられる。しかし、その一方で、情報を高速、かつ高効率で読みだすことが難しいという課題もあった。

今回、研究グループは、「レーザー冷却」により、あらかじめYb原子の温度を10μKのオーダーにまで冷やした後、光定在波によって作り出される周期的なポテンシャルの中に単一のYb原子をのせ、ベルトコンベヤーの要領で、原子を高反射率をもつ鏡によって構成された光共振器の中へと輸送。それと同時に、核磁気共鳴(NMR)技術を応用することで、原子中の核スピンの状態を自由に制御できる技術を開発した。

この技術を用いることで、原子の2準位を利用すると、核スピンの情報を読み出す瞬間だけ電子スピンの情報にマップすることが可能となり、結果として核スピンがもつ長いコヒーレンス時間を保ったまま、情報の読み出し時だけ、高速、かつ高効率で行うことが可能になったという。実際の試験では、読み出し時間500μs、読み出し効率98%を実現できることが確認されたという。

また、高速の情報読み出しが可能になったことで、量子トモグラフィーの手法により、核スピンの量子状態を完全に決定することが可能となり、その結果、行われた核スピン制御が、忠実度0.98、純粋度0.96という理想的なものであったことが判明したほか、核スピンがもつ量子情報が、T1=0.49s、T2=0.10sという長い時間保持されていることも判明したという。

なお、今回の結果について研究グループは、大規模な量子計算を実現する上で十分な値といえ、今後、2次元光定在波ポテンシャル中に、碁盤の目のように原子をトラップし、それらの間に量子エンタングルメントを形成することで、量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。

マイナビニュース 2013/09/04
http://news.mynavi.jp/news/2013/09/04/067/index.html

東京工業大学 プレスリリース
http://www.titech.ac.jp/topics/news/detail_4514.html?id=topics
8

http://www.titech.ac.jp/images/nt20130902_kozuma.jpg

Physical Review A
" Quantum-state tomography of a single nuclear spin qubit of an optically manipulated ytterbium atom"
http://pra.aps.org/abstract/PRA/v84/i3/e030301

依頼がありました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/84



2: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:19:47.06 ID:KEpllIDR

合わせ鏡キタコレ


3: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:22:31.48 ID:5tS+45Xc

量子コンピュータきた、

>量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。
だけど、D-wave-systemが量子コンピュータを実現しているのは何故?
両方ともウソツキ?


6: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:39:30.63 ID:pgylEJds

>>3
あの会社の社長は未来人


4: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:22:37.54 ID:Xx1Kqchn

成る程さっぱりわかった


5: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:24:55.24 ID:vUEumpt2

500μ秒…
2kHzが高速な世界とかw


7: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:41:07.79 ID:SV5geFus

量子コンピュータにXPはインストールできますか?


8: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:41:15.29 ID:ZjdAahNj

なんかよく分かんないけどSUGEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE!!!!!!!!!!!


9: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:44:21.50 ID:ydADhfNe

スマホがスーパーコンピュータ並みになるって事かいな…???
それとも「サイバーパンク」攻殻機動隊素子並みになるってことかいな?


17: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:25:46.91 ID:qBL15oVs

>>9
スパコンサイズのスマホになりますが?


10: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:47:48.74 ID:XspnyaxA

フーリエ変換が得意そう


11: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:50:29.07 ID:nwL++SKs

あんま期待してない

ちなみに、おれが25年前に大学1年のとき量子関連の講義聞いて
家族に量子コンピュータみたいな計算原理の話をしたら
みんなバカにしてたw


64: 名無しのひみつ 2013/09/06(金) 17:05:27.26 ID:RNwmR3sR

>>11
その話をバカにできる家族ってスゲー高教養だな

ふつうは、
× バカにする
○ 気が狂ったんじゃないかと思って腫れ物に触るような態度を取る


18: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:28:41.32 ID:gRcZG6sM

>>11
わからなくてバカにしてるのか、量子コンピュータの実現の難しさを知っててバカにしてるのかによるな。
量子コンピュータの進展の遅さは異常。
未だに15 = 3 x 5だからな。


20: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:41:01.53 ID:WO49PJHM

>>18
>量子コンピュータの進展の遅さは異常。

原理的に無理だからな

「忠実度0.98、純粋度0.96」なんて与太じゃなくてもっと遥かに精度が出れば量子誤り訂正ができ
るようになるとされてるが、それもなー、、、

そりゃあ、問題サイズに対して指数的な量のハードを作ればなんとか計算できるようになるかも
しれんが、それだけのハードを用意していいなら、古典コンピュータでも同じ性能が出る


23: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 22:26:35.26 ID:waePrgjh

>>20
可能だよ。
原理的に無理なら、みんな必死こいて研究してないって。
着実に精度は向上してるし、実現はするだろう。


34: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 09:14:09.59 ID:nlkUllo3

>>23
>原理的に無理なら、みんな必死こいて研究してないって。

専門馬鹿って、そういうもんだ

>着実に精度は向上してるし、実現はするだろう。

向上してないってば


51: 名無しのひみつ 2013/09/06(金) 01:17:51.77 ID:MQR+qPLj

>>34
確実に向上してるが?


12: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:51:11.22 ID:btyhlrij

何を言ってるビウム?


13: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 20:54:23.38 ID:SV5geFus

結局量子ってなんなのさ
今CPUは22nmアーキテクスチャまできているが
これを量子コンピューターに比較するとどの位が量子レベルになるの?


15: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:09:28.85 ID:OYSE2j5o

よっし!!!
これでもう働かなくて済むよな?


16: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:21:07.63 ID:WO49PJHM

>なお、今回の結果について研究グループは、大規模な量子計算を実現する上で十分な値といえ、

「忠実度0.98、純粋度0.96」で、「大規模な量子計算を実現する上で十分な値」wwwwwwww

>今後、2次元光定在波
>ポテンシャル中に、碁盤の目のように原子をトラップし、それらの間に量子エンタングルメントを形成することで、
>量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。

量子エンタングルメントの形成で、更に誤差出まくるから、大規模な量子計算の実現は、無理だっての


19: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 21:30:15.08 ID:0aKp+Pf8

いったい 何歩 前進したら気が済むわけ?


25: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 23:10:45.94 ID:pyD/ShpN

せめて液体ヘリウムで動かないと販売できないだろうなぁ


26: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 23:19:41.65 ID:h3H+Sga8

量子ビットを作成して動かすのが難しいのだろうけど、
量子コンピューティングのアルゴリズムってもう完成してるの?
であれば、遅いのを承知の上でなら、現在のノイマン型でエミュレートできるんでは?


29: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 23:46:43.55 ID:hxO5NHTs

>>26
量子力学的な物理現象のシミュレーションになってしまい
少数のビットでもめちゃくちゃ時間がかかる


54: 名無しのひみつ 2013/09/06(金) 03:18:50.17 ID:A+bqmOFd

>>26 の疑問に対する例と言っていいだろうな


55: 名無しのひみつ 2013/09/06(金) 03:40:20.94 ID:O6DDuB8O

>>54
量子モンテカルロは通常のノイマン型用のアルゴリズムで量子コンピュータは全く関係ないからな
精度は良いが計算は馬鹿みたいに重たいから計算できる系が小さいってだけだ


28: 名無しのひみつ 2013/09/04(水) 23:44:33.08 ID:hxO5NHTs

最適化問題においてローカルミニマムのせいで真の停留値を見逃す可能性を
ほとんどなくすことができるってだけでも量子コンピュータはぜひ欲しい


33: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 06:18:46.03 ID:kldnuqtW

原理的に極低温じゃないと作動しない気がするのは気のせい…?
μKの極低温が絶対的条件じゃ今後のこの手法の発展は難しいと思うのだけれど
それともどうにかして外せる見込みがあるのかな


48: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 22:03:51.63 ID:62hFd5Ok

>>33
宇宙にもっていこう


37: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 09:40:22.70 ID:5ewdi4N6

量子グリッドコンピューターが出来るんですね。了解


41: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 10:11:58.73 ID:piiIWfwz

量子コンピュータってのはいろんな研究所で多くの研究者が取り組んでる問題なのに、
それを否定するのはネットで真実知った人たちばかりなのが全てを物語ってる


43: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 18:19:27.37 ID:fmJUAWTL

出来てる割にはさっぱり続報を聞かない量子コンピュータ(笑)


46: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 19:30:51.53 ID:IuamVwUx

「実現に一歩」ばっかだな
後何歩あるんだよ
一歩詐欺はもう信じねえぞ


47: 名無しのひみつ 2013/09/05(木) 20:13:57.13 ID:Ib2o/xf8

量子コンピューターの実現に期待できる とかって 論文の最後に必ず入れる決まり文句
みたいなもの。実現は無理でも 必ず入れる呪文。


61: 名無しのひみつ 2013/09/06(金) 14:39:57.97 ID:ZeHHdld3

さっぱりわからない!

じつにおもしろい! 


引用元: 【物理】 量子コンピュータの実現に一歩前進、核スピンの制御技術を開発/東工大