9;ютера. При виборі конкретної схеми будь-якого квантового комп'ютера необхідно вирішити три питання: по-перше, вибрати фізичну систему, що представляє необхідну систему кубітів, по-друге, визначити фізичний механізм, що визначає взаємодію між кубитами, необхідне для виконання двухкубітових операцій, по-третє, визначити способи селективного управління кубитами і вимірювання їх стану на виході. Все це разом узяте аналогічно "апаратного забезпечення" (hardware) класичного комп'ютера. p> Вважається, що для реалізації повномасштабного квантового комп'ютера, що перевершує по продуктивності будь-який класичний комп'ютер, на яких би фізичних принципах він не працював, слід забезпечити виконання наступних п'яти основних вимог:
. Фізична система, що представляє повномасштабний квантовий комп'ютер, повинна містити достатньо велике число добре розрізняних кубітів для виконання відповідних квантових операцій.
. Необхідно забезпечити умови для приготування вхідного регістра у вихідному основному базисному стані, тобто можливість процесу ініціалізації.
. Необхідно забезпечити максимальне придушення ефектів декогеренції квантових станів, обумовлене взаємодією системи кубітів з навколишнім середовищем, що призводить до руйнування суперпозицій квантових станів і може зробити неможливою виконання квантових алгоритмів. Час декогеренції повинно принаймні в разів перевищувати час виконання основних квантових операцій (часу такту). Для цього система кубітів повинна бути досить слабко пов'язана з оточенням. p>. Необхідно забезпечити за час такту виконання необхідної сукупності квантових логічних операцій, визначальною унітарне перетворення. Ця сукупність повинна містити певний набір тільки двухкубітових операцій, типу контрольованого НЕ (аналог виключає АБО в класичних комп'ютерах), які здійснюють операції повороту вектора стану двох взаємодіючих кубітів в чотиривимірному гільбертовому просторі, і однокубітових операцій, які здійснюють поворот вектора стану кубіта в двомірному гільбертовому просторі, таких як операції НЕ, Адамара і деякі інші.
. Необхідно забезпечити з досить високою надійністю вимір стану квантової системи на виході. Проблема вимірювання кінцевого квантового стану є однією з основних проблем квантових обчислень. Це пов'язано ще і з тим, що вимірювання квантового стану системи змінюють її. br/>
2.2 Основні напрями реалізації квантового комп'ютера
Теоретичних моделей квантового комп'ютера безліч. Проблема, швидше, в тому, щоб знайти розумні шляху створення реального приладу. Існує кілька перспективних підходів до здійснення ідеї такого пристрою. br/>
2.2.1 Комп'ютер на ядерно-магнітному резонансі (ЯМР)
Використання як кубітів атомів з ядерними спинами с, що належать молекулам органічних рідин з непрямим скалярним взаємодією ...
