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ミクロ

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1: 2016/08/05(金) 23:45:33.13 ID:CAP_USER9
米メリーランド大学、世界初となる「汎用計算可能量子コンピュータ」モジュールを開発
イオントラップ
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1014/034/01.jpg
PC Watch 佐藤 岳大 2016年8月5日 17:18
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1014034.html

 米メリーランド大学は4日(米国時間)、同校の物理学教授Christopher Monroe氏率いる研究チームによる、世界初の「プログラマブルかつ再構成可能な量子コンピュータモジュール」についての論文がNature誌に掲載されたことを発表した。

 ミクロスケールの世界は、古典力学とは原理の異なる量子力学によって支配されており、素粒子の属性は複数の状態が同時に存在する「重ね合わせ状態」にある。
これを「0か1か」だけでなく「0と1」の状態もとれる「量子ビット」(qubit)と呼ぶ情報単位として利用し、並列計算を行なうのが量子コンピュータと呼ばれる。

 従来の量子コンピュータは、量子間の相互作用を用いて(ハードウェア的に)回路を実現しているため、1つのプログラムや固定パターンでの処理のみが可能という仕組みであり、大規模かつ汎用的な量子デバイスの構築には多くの技術的課題を伴う。

 研究チームは、イオントラップ型量子コンピュータにおいて、レーザパルスの照射により外部から量子ビット間の配線を再構成することで、従来の量子コンピューティングアーキテクチャにはない、ソフトウェアを利用した柔軟性を持たせることが可能となったという。

 この技術のキモは、量子アルゴリズムのビルディングブロックである、量子ロジックゲートをドライブするレーザーパルスの最も良好な形状を記録しているデータベースにある。
これらの形状は、通常のコンピュータを使って前もって計算され、新開発の量子コンピュータの「モジュール」が、ソフトウェアでアルゴリズムをデータベースに記録されたパルスへと変換する。

 全ての量子アルゴリズムは3つの基本因子で構成される。
まず、量子ビットが特定の状態に準備され、次にそれが一連の量子論理ゲートへと渡され、最後に量子計測でアルゴリズムの出力を抽出する。

続きはソースで

How it works: The first programmable quantum computer module based on ions
https://youtu.be/eK6g6ozLcVA

ダウンロード (2)


引用元: 【研究】米メリーランド大学、世界初となる「汎用計算可能量子コンピュータ」モジュールを開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/05/28(土) 12:27:20.93 ID:CAP_USER
遷移金属酸化物で量子ホール効果を実現 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160527_2/


要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センターの高橋圭上級研究員(科学技術振興機構さきがけ研究者)、デニス・マリエンコ研究員、川﨑雅司グループディレクター(東京大学大学院工学系研究科教授)、サイード・バハラミー ユニットリーダー(東京大学大学院工学系研究科特任講師)、東北大学金属材料研究所の塚﨑敦教授らの共同研究グループは、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)[1]の高品質単結晶薄膜を作製し、電子を平面上に閉じ込めた二次元電子[2]構造において、「量子ホール効果[3]」の観察に成功しました。

量子ホール効果とは、通常はミクロな世界だけで発現する量子効果が、特定の条件を満たすことで巨視的なスケールで現れる現象です。量子ホール効果は、高い移動度を示す二次元電子においてのみ実現するため、電子相関(電子同士の反発力)の弱く移動度の高いs軌道[4]やp軌道[4]を由来とする電子が物性を支配する、砒化(ひか)ガリウム(GaAs)系化合物半導体やグラフェン[5]などの限られた材料でのみ観察されていました。

一方、遷移金属酸化物は、その物性を支配するd軌道[4]由来の電子(d電子)が強い電子相関を持つため、超伝導や強磁性など多彩な物性を示します。このd電子を二次元に閉じ込めることによって量子ホール効果が実現すれば、新しい二次元電子量子物性の開拓につながると考えられます。電子を添加(ドープ)したSrTiO3は伝導電子がd電子でありながら例外的に移動度が高いため、量子ホール効果の実現を狙った二次元電子構造の作製が、これまで盛んに試みられてきました。しかし、量子ホール効果が発現する条件である“低電子密度かつ高移動度”を同時に満たすことができませんでした。

今回、共同研究グループは純度の高い原料を用い、結晶性の高い遷移金属酸化物薄膜を作製する「ガスソース分子線エピタキシー(MBE)[6]装置」を開発しました。この装置を用いて高品質な量子井戸構造[7]である「デルタドープSrTiO3構造」を作製し、整数量子ホール効果[3]を観察しました。電子相関の強い遷移金属酸化物における量子ホール効果の実現は二次元電子と強磁性や超伝導が融合した新しい物性の開拓につながる成果で、エネルギーをほとんど使用しない論理回路やメモリ応用への発展が期待できます。

本研究は、最先端研究開発支援プログラム(FIRST)課題名「強相関量子科学」の事業の一環として行われました。

成果は、国際科学雑誌『Nature Communications』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(5月27日付け:日本時間5月27日)に掲載されます。

続きはソースで

ダウンロード
 

引用元: 【材料科学/量子力学】遷移金属酸化物で量子ホール効果を実現 強い電子同士の反発力を用いた量子デバイスへ道 [無断転載禁止]©2ch.net

遷移金属酸化物で量子ホール効果を実現 強い電子同士の反発力を用いた量子デバイスへ道の続きを読む

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1: 依頼36-96,100@白夜φ ★ 2013/07/18(木) 21:18:29.06 ID:???

ミクロの原理、成立せず 小沢教授理論の正しさ確認

 
ミクロの世界の測定に関する「ハイゼンベルクの不確定性原理」が成立しない場合があるとした小沢正直名古屋大教授の理論の正しさを、光を使った実験で確認したと、東北大と名大のチームが17日、英科学誌電子版に発表した。

従来考えられてきた限界よりも、精密な測定が可能なことを示す成果。
より安心な量子情報通信などへの応用が期待できるという。

小沢教授は2003年に理論を提唱。
昨年、中性子を使った実験で確かめたと発表したが、今回は光という身近なものを使い、より一般的に確かめられたとしている。

小沢教授は「通信の安全性を担保する技術につながり、新たな産業に結びつくだろう」と話している。

2013/07/17 20:11 【共同通信】

488be4e3.jpg

▽記事引用元 47NEWS2013/07/17 20:11配信記事
http://www.47news.jp/CN/201307/CN2013071701001892.html

▽関連
Scientific Reports 3, Article number: 2221 doi:10.1038/srep02221
Received 07 August 2012 Accepted 02 July 2013 Published 17 July 2013
Experimental violation and reformulation of the Heisenberg's error-disturbance uncertainty relation
http://www.nature.com/srep/2013/130717/srep02221/full/srep02221.html
東北大学
ハイゼンベルクの測定誤差と擾乱に関する不確定性関係の破れの実験的検証に成功-光を用いた小澤の不等式の新たな検証実験-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2013/07/press20130717-01.html
名古屋大
2013/07/17
ハイゼンベルクの測定誤差と擾乱に関する不確定性関係の破れの実験的検証に成功ー光を用いた小澤の不等式の新たな検証実験ー
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20130717_is.pdf

*ご依頼いただきました。



【物理】ミクロの原理「ハイゼンベルクの不確定性原理」に欠陥 小沢教授理論の正しさを光を使った実験で確認/名古屋大・東北大の続きを読む
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