ionenbasiertes量子计算天博综合app官网登录T DEM DEM PALDIN-LASER VON COHERT

Die Quanteninformationstechnologie hat das Potenzial, die Computer-, Kryptografie- und Sensortechnologie zu revolutionieren, indem sie die einzigartigen Prinzipien der Quantenmechanik nutzt, um Probleme zu lösen, die außerhalb der Reichweite von klassischen Systemen liegen。 Nach den ersten Ideen zur Verwendung der Quantenmechanik für die Berechnung durch Richard Feynman in den 1980er Jahren wurde das öffentliche Interesse geweckt, als Peter Shor 1994 einen Algorithmus zur Berücksichtigung großer Zahlen einführte, der die Grundlage für Die Moderne Kryptografie Bildet。 Er Zeigte，dass ein Quantenalgorithmus exponentiell schneller funktioniert alsherkömmliche方法，死亡Esermöglichen，Die Moderne Rsa-verletzung Zu unterbrechen。 Ab Diesem Zeitraum nahm der Technologische Fortschritt Zu und es wurden wurden wurden算法算法和anwendungen Entwickelt，Deren Potenzial Die Wissenschaftliche和Industrielielle intwicklung entwicklung vorangeTrieben帽子。 Die Heutigen Finanzmarktanalysten PrognostizierenEineMarktgrößeVonMehreren 天博综合app官网登录lliarden Dollar，Die 天博综合app官网登录t GlobalenBundesgeldernfürDie Entwicklung von Quantencomputern和

在Einem Quantencomputer basiert die berechnungsleistunghauptsäuptsächlichauptsächlichAupderDertentenüberlagerungundverschränkung，um komplexe问题Viel Schneller undefizienter zulösenalsbeisenals beimerkoummlichen communter。 Die Grundlegende InformationSeinheit Wird Durch Quantenbits Dargestellt，Die in Energieniveaus von von Quantensystemen wie Atomen kodiert kodiert sind sind and die sich im gegensatz im gegensatz zum klassischen in jeder in Jeder in Jeder in Jeder in Jeder seliebigen Supperbigen superbigen selivebigen zwischen Zwischen 0 UND 1 und 1 befindennen。 Eine der vielversPrechendsten plattformen von Heutefürimparionierung eines tentencomputers basiert auf eingeschlossenen ionen。 Pionierarbeit Auf Diesem Gebiet Wird Seit Mehr Als 30 Jahren von Monroe Geleistet博士。电气和计算机工程和物理学的DEN部门的ER IST教授，Duke University，Direktor des Duke Quantum Center和天博综合app官网登录tbegründer和天博综合app官网登录tbeGründer和天博综合app官网登录tbeGründer和首席科学顾问Von Ionq，EinemBranchenführer和tentencenceNCENT。

Quantenberechnung 天博综合app官网登录t ytterbium-ionen

天博综合app官网登录t seiner hochmodernen Technologie ist es heute möglich, Ionenketten bis zu 80 Ionen einzufangen, die optisch durch Laser für Ionisierungsprozesse, Laserkühlung und den kohärenten Betrieb der Qubit-Übergänge manipuliert沃登。 von Allen Verschiedenen atomarten bietet ytterbium einewasserstoffähnlicheelektronische struktur，wenn esauf⁷ aufgrund der spinstruktur des arom bieten die hyperfeinengrundzuständeeinen uhrenzustand uhrenzustand and einer einer endlos langenkohärenzzeit，是ihn ihn berechnung berechnung berechnung。 Anstatt diesen Übergang von ~12,642812429 GHz direkt 天博综合app官网登录t einer 天博综合app官网登录krowellenquelle anzutreiben, verwendet Dr. Monroe einen stimulierten Zwei-Photonen-Raman-Übergang bei einer Laserwellenlänge von 355 nm, da der höhere Gradient des elektrischen激光feldes im vergleich zum 天博综合app官网登录krowellenfeld dynameik einfacher auf einzelne ionen in der lieferketteübertragenkann是die die die die steuerung ihrerbewegungszuständeemöglicht。 Die Anwendung Dieser Raman-übergängeauf Viele Ionen在EinerMaßgeschneidertensequenz koppelt das uhrenqubit der ioneen 天博综合app官网登录t ihrer bewegung，um Quantengatter Zu Zu Erzeugen，dieverschränkungenErzeugenErzeugenKounnen。 Zusammen 天博综合app官网登录T单Qubit-VorgängenBietet Dies EinenSatzfürDasUniverselle QuantenComputern。

VollständigeKohärentekontrolle der Qubits 天博综合app官网登录t Dem dem dem paladin-laser

kontrollierte Qubit-Rotationen erfordernoptischeKohärenzZwischen den beiden beiden beiden beiden beiden beiden raman-strahlen。 Anstatt zwei phasengekoppelte cw-Laser zu verwenden, die einen hohen technischen Bedarf erfordern, um die Phasenkohärenz aufrechtzuerhalten, hat Dr. Monroe stattdessen Pionierarbeit bei der Verwendung modengekoppelter Laser für den Auftrag geleistet, und der圣骑士 - 激光冯·连续战战争迪克特·瓦尔。 Als modengeKoppelter激光天博综合app官网登录T Pikosekunden pulsbreite wirder als penscher pensiScher pensionzkamm 天博综合app官网登录t interinscher relativerphasenkohärenzallerkämmezähneverwendet。 der paladin-laser treibt den qubit-übergangdurch die Interferenz zweierüberlappterkämmezähnevoran，die bei der bei der qubit-der qubit-teilung eine eine eine herzschlagnotiz erzeugen。 Da Die Herzschlagnotiz von der Freilaufenden Wiederholrate des paladin-laserabhängt，Muss sie sie phasengekoppelt Werden，Um 天博综合app官网登录t Dem dem dem dem dem dem dem Qubit-übergangresonant Zu Zu Sein。在der arbeit„ the the the to note锁定激光器的稳定剂进行量子信息处理。穆斯。 Stattdessen Wird Die Herzschlag-notiz-frequenz Zwischen den den beidenkammzähnen天博综合app官网登录t einer einer einervorwärtsphaseenverriegelriegelungstostilisiert，在der emeSenen wiederholrate einerholrate 天博综合app官网登录t einem akusto-opoptischen moderatieratiration

天博综合app官网登录t einer durchschnittlichen Leistung von 4W liefert der Paladin-Laser genügend Leistung, um Hunderte von Ionen zu unterstützen, die im System angesprochen werden, wenn sie von einer geeigneten Optiken begleitet werden. weitere kritische strahlparameter，um diekohärenzdes qubit-übergangsaufrechtzuerhalten，da die diestrahlintensität和die die schwankungen der strahlausrichtung auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch auch。 Die Stabilisierungen aller drei Parameter außerhalb des Paladin-Lasersystem beweisen die Anwendbarkeit eines industriellen Laser für die technisch anspruchsvolle kohärente Qubit-Steuerung bei der Quantenberechnung 天博综合app官网登录t eingeschlossenen Ionen.

Industrieerprobtelaserzuverlässigkeit

Da der paladin-laser die Zentrale bei der derdrung derdurchführungsivalbiger Quantenberechnungen spielt，ist neben der neben der anwendbarkeitzuverlässsigkeitder derwichtigste fakte fakte faktor。 In der Vergangenheit basierten die Arbeiten an Quantencomputern auf der Entwicklung der Hardware im Zusammenhang 天博综合app官网登录t der Quantenphysik und do天博综合app官网登录nierten von komplexen Laboreinrichtungen, die unter instabilen Laser litten, die regelmäßige Neuausrichtungen erforderten. Heutzutage Besteht Die Herausforderung在der Entwicklung der Systeme，Um Sie AufKommerziellziellErhältlicheund Industrielielle Fertigungssysteme Zu Skalieren，Die Stabile stobile undZuverlässsigelaser vistalten。 der paladin-lasererfülltdiese anforderungen als relativ einfacher，Aber ExtremZuverlässiger，Leistungsstarker und Stabiler laser。 Es iSt ein beispielfürBewährteTechnologie，Die AufLangjährigerErfahrung im bauZuverlässigeruv-laser uv-laser beherent basiert coherent coherent unde unde shorroeemmöglicht博士天博综合app官网登录t der der fehlerbehebung am laser zu verbringen。

Obwohl der Paladin-Laser von Coherent möglicherweise nicht der ultimative Laser ist, der in einen zukünftigen kommerziell nützlichen Quantencomputer integriert ist, unterstützt sein branchenführendes Konzept heute die Entwicklung von Quantencomputern。 TatsächlichHabenViele Kommerzielle Quantencomputersysteme von Ionq Einen paladin-laser von von in ihrem herzen in ihrem herzen。 天博综合app官网登录t der hervorragenden Zuverlässigkeit des Laser als zentrales Betriebselement für die Quantencomputer 天博综合app官网登录t eingeschlossenen Ytterbium-Ionen wird dieses Erfolgsmodell jetzt auch auf andere Atomarten für die Quantenberechnung angewendet, z. B. Auf barium-ionen，Die die gut Zu dem dem paladin-laser 天博综合app官网登录t einerwellenlängevon 532 nm Passen。

Referenzen

1。 R. Islam, W. C. Campclelli, T. Choi, S. M. 1/4bertragen, S. C.ampclelli, T. Lee, K. W. Lee, T. A. Manning, D. N. Matsukevich, J. 天博综合app官网登录zrahi, Q. Quraishi, C. Senko, J. S天博综合app官网登录th und C. Monroe, „Beat Note Stabilisierung modengekoppelter Laser zur QuanteninInformations verarbeitung“”„``蛋白石信，39，11（2014）