量子電腦新方案

在過去，以光學系統所建構的量子電腦必須面臨光子之非線性耦合現象，進而增加製造上的困難，現在美國Los Alamos國家實驗室與澳大利亞昆士蘭大學科學家利用線性光學元件建構一種新的量子電腦型態來解決這個問題。

量子電腦可以用許多方法來達成，如量子點(quantum dots)、約瑟芬元件(Josephson junctions) 等等，由於量子效應在光學系統中是較容易觀測，因此在早期發展中，利用光子來實現 量子邏輯是顯而易見的事，而這種架構也被應用在長距離之量子通訊與量子密碼系統。然而，這樣的系統卻必須面臨光學模式間非線性耦合現象，使得量子電腦之實體資源隨著演算法呈現指數式的增加。

在2001年1月4日自然期刊上，Emanuel Knill和Raymond Laflamme為主的研究團隊發表一種新的架構，該架構是由分束器(beam splitters)、相移器(phase shifters)、單一光子源(single photon sources)和光感測器(photo-detectors)等元件所組成，並利用光感測器之量測結果回授到系統，控制其它光學元件﹔相較之下，其架構簡單而有效率，雖然這方法會造成明顯之不可逆資訊損失，但研究者表示，藉由量子錯誤糾正法，仍可將遺失之資訊修正回來。

這種架構另外的好處就是可以在室溫下操作，就如同現有之個人電腦一樣，然而在量測系統部分，則需要比現有技術更佳的量測精度。

論文出處:
E. Knill, R. Laflamme, G. J. Milburn,"A scheme for efficient quantum computation with linear optics, "Nature Volume 409 Number 6816 Page 46 - 52 (2001)


參考來源：

Los Alamos Scientists Shed New Light On Quantum Computation, ScienceDaily, 01/05/2001
相關連結：

Quantum Computation/Cryptography at Los Alamos
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