Che aspetto ha un Quantum-Gate tangibile?

Ho letto libri, articoli e articoli pubblicati sull'informatica quantistica.

Ho scoperto che tutti i materiali che ho visto sono, invece di descrivere la porta quantica dalla fisica di base all'astrazione, cercando di evitare di parlare dei dettagli di implementazione delle porte quantistiche .

In primo luogo mi sono chiesto: sto cercando nell'area sbagliata per quanto riguarda solo la matematica formale?

Ma ho scoperto che quelle carte e quei libri hanno spiegato in dettaglio le trappole ioniche, gli interruttori ottici e persino la fibra laser.

Quando si tratta di porte quantistiche che hanno affermato di aver usato nella loro ricerca, vengono mostrate solo matrici, equazioni, formulazioni e componenti della scatola nera .

Sappiamo tutti del calcolo unitario e della matrice. Ma se si stampa un operatore a matrice di gate quantico su un foglio A4, ciò non farà nulla quando vengono lanciati fotoni o elettroni.

Quindi, qualcuno sa cos'è una porta quantistica, concretamente in modo che io possa sapere:

• Quantum Gate è un dispositivo che utilizza il campo magnetico per eseguire l'aritmetica degli elementi?
• Quantum Gate è un dispositivo che utilizza il raggio laser?
• Quantum Gate è un dispositivo che utilizza filo metallico?
• Quando gli scienziati moltiplicano felicemente gli eigenstate per gli osservabili, gli elettroni si scontrano nel gate quando "moltiplicati"?

Grazie in anticipo.

Sembra che tu abbia l'idea che una porta quantistica sia una cosa fisica piuttosto che una cosa concettuale. Non funziona necessariamente in questo modo. Mentre le porte CMOS sono di solito dispositivi fisici reali, le porte quantistiche possono essere solo concettuali.

Considera una trappola ionica. Gli ioni rappresentano i qubit usando uno stato elettronico come e un altro come . Un gate quantico viene eseguito applicando una matrice unitaria a due di questi ioni. Questo viene fatto splendendo una sequenza di impulsi laser sugli ioni. Non è un dispositivo fisico in cui vengono immessi due ioni, in cui interagiscono e da cui gli ioni vengono con i loro stati cambiati.$|0\rangle$$|1 \rangle$$4 \times 4$

Le porte quantiche sono eseguite da impulsi laser brillanti sugli ioni, ma non c'è necessariamente un laser per gate quantico: gli stessi laser sono usati per molte porte quantistiche diverse. Pertanto, non è possibile indicare alcun componente hardware specifico e dire "questa è la porta quantistica".

E se usi i qubit di flusso nei superconduttori per il tuo computer quantistico, le porte quantistiche non usano affatto i laser e sembrano completamente diverse (e leggermente più simili ai dispositivi CMOS).