捕獲された原子イオンによるスケーラブルな量子コンピュータの共創設計

要約 第1世代の量子コンピュータが目前に迫っており、従来のコンピュータでは実行またはモデル化できない特定のタスクに対応できる量子ハードウェアプラットフォームから製造されています。これらの量子デバイスは、普遍的で完全にプログラム可能である可能性は低いですが、特定のターゲットアプリケーションと緊密に共同設計された特定用途向けプロセッサです。捕獲された原子イオンは、第1世代の量子コンピュータの主要なプラットフォームですが、将来の世代ではより強力な汎用デバイスにスケーラブルであるという基本的な特性も持っています。これは、捕獲されたイオンのキュービットが相対的に10の15乗の一部と同一にできる原子時計基準であり、量子回路の接続性は、キュービット自体の配置やアーキテクチャを変更せずに外部電場を用いて再構成できるためです。この展望を示す中で、数千のキュービット以上で構成されるモジュール型量子コンピュータがイオン結晶からどう設計できるか、そしてイオントラップキュービット間のリンクがさまざまなアプリケーションや量子コンピューティングプロトコルにどのように調整されるかを示します。