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新しいフォトニクスアプローチにより量子計算効率が向上

高次元空間的にエンコードされたクラスター状態。クレジット： 自然フォトニクス （2024年）。 DOI: 10.1038/s41566-024-01524-w で発表された最近の研究 自然フォトニクス、 エルサレムのヘブライ大学ラカ物理学研究所のヤロン・ブロンバーグ教授とオハッド・リブ博士による研究は、光測定ベースの量子計算の研究を通じて、量子計算の進歩において大きな進歩を遂げた。 この方法は、量子計算における困難な障害のいくつかを克服する可能性を秘めており、高次元空間エンコーディングを使用して大規模なクラスター状態を生成することにより、よりスケーラブルでリソース効率の高いソリューションを提供します。 量子コンピューターは、計算に必要な大規模なクラスター状態を生成する際に大きな障害に直面しています。標準的なアプローチでは、フォトンの数が増加するにつれて検出確率が指数関数的に減少します。 ブロンバーグ教授とリブ博士の研究では、空間エンコードを通じて各光子内の複数の量子ビットをエンコードすることで、この問題に対処しています。この革新的なアプローチは、周波数 100 Hz で 9 量子ビットを超えるクラスター状態の生成に成功しました。これは、この分野での注目に値する成果です。 さらに、研究者らは、この方法が同じ光子内でエンコードされた量子ビット間の瞬間的なフィードフォワードを可能にすることで、計算時間を大幅に短縮することを実証しました。このブレークスルーは、よりリソース効率の高い量子計算への扉を開き、複雑な問題を処理できる、より高速でフォールトトレラントな量子コンピューターにつながる可能性があります。 ブロンバーグ教授は、「私たちの結果は、高次元エンコーディングの使用がこれまでのスケーラビリティの障壁を克服するだけでなく、量子コンピューティングへの実用的かつ効率的なアプローチを提供することを示しています。これは大きな進歩を示しています。」とコメントしました。 リブ博士は、「スケーラビリティと計算時間の問題の両方に取り組むことで、測定ベースの量子計算に新たな道を切り開いた。量子技術の未来は少し近づいた。」と付け加えた。 この研究は、フォトニクスを通じて量子コンピューティングの可能性を最大限に実現するという継続的な追求における重要なマイルストーンとなる。 詳細情報: Ohad Lib 他、高次元クラスター状態を使用したリソース効率の高いフォトニック量子計算、 自然フォトニクス （2024年）。 DOI: 10.1038/s41566-024-01524-w エルサレム・ヘブライ大学提供 引用: 新しいフォトニクス アプローチにより量子計算効率が向上 (2024 年 10 月 9 日)…