He estado leyendo algunos artículos sobre fotones que son capaces de transportar fragmentos de información. Me preguntaba si alguien sabe si hay algún equipo de científicos investigadores que haya intentado usar un fotón como partícula para construir una computadora cuántica.
Por lo que he leído sobre computación cuántica, la mayoría de los científicos que trabajan en computadoras cuánticas enfrentan el problema de la decoherencia cuántica.
¿Algún investigador de computadoras cuánticas ha intentado usar un fotón en un estado de superposición para la computación cuántica?
Sí, esta es un área de investigación activa, generalmente conocida como computación cuántica óptica lineal .
El problema de usar fotones para la computación cuántica es que es muy difícil hacer que interactúen, lo que hace que sea muy difícil implementar puertas de dos qubits y entrelazar esos qubits. Para contrarrestar esto, un esquema que ha recibido mucha atención es generar previamente todo el enredo que necesitará el protocolo y luego usar una serie de medidas proyectivas y esquemas de avance (es decir, usar los resultados de una medida para decidir cómo hacer la siguiente medición) para implementar protocolos de computación cuántica.
En general, este es un esquema sólido y tiene muchas ventajas claras, pero adolece del hecho de que es difícil producir suficientes fotones, con suficiente entrelazamiento inicial, para ejecutar cálculos a gran escala. En este sentido, las fuentes de un solo fotón de botón pulsador que pueden producir fotones únicos de manera confiable y determinista estarían cerca de ser balas de plata, pero aún no hemos llegado allí, por lo que la tecnología es actualmente uno entre varios candidatos viables.
Hay mucha investigación tratando de proporcionar sistemas de dos niveles con fotones.
De hecho, la decoherencia es un problema (ya que no tendrá ninguna de las propiedades cuánticas que hacen que la computación cuántica sea más rápida, para algunas operaciones, que la computación clásica) y, por lo tanto, las personas intentan encontrar sistemas con un tiempo de decoherencia prolongado.
Uno de ellos son los puntos cuánticos: consulte Wikipedia, por ejemplo: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_dot . También se utilizan otras fuentes, como iones o átomos atrapados.
El desafío es obtener una fuente de fotón único muy "pura" (con solo un fotón), un buen tiempo de decoherencia (lo suficientemente largo) y fotones que tengan la misma energía y que, por lo tanto, puedan usarse para procesos similares a qubit.
Pedro Diehr
Pedro Diehr
XXDD