الأفضلية الحسابية المتأتية من تراكب البوابات الكمية بعدة ترتيبات زمنية

المؤلفون:

مارسيو م. تادي، جايمي كريني، دانيل مارتينيز، تانيا جارسيا، نايدا جويريرو، ألاستير أ. آبوت، ماتيوس أراوجو، سيريل برانكيارد، إستيبان سز جوميز، ستيفين ب. والبورن، لياندرو أوليتا، جوستافو ليما.

الملخص: 

تم مؤخراً وضع بعض النماذج المقترحة لتنفيذ الحسابات الكمية باستخدام دوائر تخضع لمبدأ التراكب الكمي. وفي هذه النماذج يكون بوسع نظام كمي مخصص للتحكم أن يحدد بشكل متّسق الترتيب الذي استخدمه نظام كمي معين خلال تنفيذ عدد ن من العمليات المنطقية. حيث تعرف هذه العملية باسم N-switch وتعتبر أحد الموارد المستخدمة في مجموعة من مهام معالجة المعلومات. وهي توفر أفضلية حسابية، خصوصاً عند مقارنتها بالبوابات الكمية ثابتة الترتيب، أثناء حل المسائل التي تتطلب تقدير الطور الموجي من خلال عدد غير محدد ن من البوابات الأحادية. إلا أن الخوارزمية المستخدمة فيها تتطلب عدداً كبيراً جداً من ن في ذلك النظام لدرجة تجعلها غير مجدية. نقوم هنا بتقديم مسألة واعدة تستطيع فيها عملية N-switch أن توفر سرعة حسابية مساوية بالرغم من أن حجم النظام لا يتجاوز 2 وبغض النظر عن مقدار ن. حيث نستخدم أحدث تكنولوجيا الألياف البصرية المتعددة لنوضح بشكل تجريبي عمل N-switch الكمية عندما يكون ن = 4 بوابات تعمل باستخدام كيوبت مكوّن من فوتون مستقطب. تعتبر هذه أول تجربة لملاحظة التراكب الكمي تتجاوز فيها الترتيبات الزمنية مقدار ن=2، كما توضح الفائدة من وراء تقدير الطور بكفاءة.

المجلة: فيزيكس ريفيو إكس كوانتم

اقرأ المنشور