¿Cómo podemos "aislar" un qubit
De Wikipedia : En la computadora cuántica de iones, si los iones no se aíslan adecuadamente, el ruido puede resultar de los iones que interactúan con campos electromagnéticos externos, lo que crea un movimiento aleatorio y destruye los estados de energía cuantificados.
Esta declaración también apareció en los criterios de DiVincenzo para construir computadoras cuánticas, aunque en diferentes términos, esa es una condición de largo tiempo de decoherencia.
Pero en la naturaleza, una descripción del estado cuántico necesita la inclusión del medio ambiente. Lo que significa que debemos incluir la interacción y el baño hamiltoniano en todo el sistema. Estos hamiltonianos pueden conducir a la decoherencia o disipación del recurso de computación cuántica (superposición o entrelazamiento).
A partir de estos conocimientos, intuitivamente, para construir una computadora cuántica en funcionamiento, necesitamos medidas activas para aislar un qubit del entorno circundante. El aislamiento en este contexto solo significa del medio ambiente, los qubit aún pueden entrelazarse entre sí o correlacionarse cuánticamente.
¿De vuelta a la pregunta que tenemos entre manos? ¿Cómo podemos o qué método / tecnología utilizamos en la construcción de la computadora cuántica hoy para lograr esto?
Respuestas
No se puede aislar absolutamente un qubit de su entorno, pero se puede hacerlo en un grado / aproximación suficientemente bueno para realizar cálculos cuánticos. Loss & DiVincenzo lo discuten en muchos detalles para los espines de electrones en puntos cuánticos, al igual que otras propuestas de QM (para espines nucleares, para iones, para uniones de Josephson, etc.)
Por lo general, esto implica bajar la temperatura, limitar las interacciones con el entorno (p. Ej., Aislar algunos iones en una trampa de iones o tener solo un espín electrónico en un QD), ajustar las interacciones fuera de la resonancia y realizar manipulaciones adiabáticamente lentamente.