Wie werden Quantentore in die Realität umgesetzt?

Quantentore scheinen wie schwarze Kisten zu sein. Obwohl wir wissen, welche Art von Operation sie ausführen werden, wissen wir nicht, ob es tatsächlich möglich ist, sie in die Realität umzusetzen (oder?). In klassischen Computern verwenden wir AND, NOT, OR, XOR, NAND, NOR usw., die meist mit Halbleiterbauelementen wie Dioden und Transistoren implementiert werden. Gibt es ähnliche experimentelle Implementierungen von Quantentoren? Gibt es ein "Universal-Gate" im Quanten-Computing (wie das NAND-Gate im klassischen Computing)?

$\pi/8$$U$$\epsilon>0$$U_{\epsilon}$$\epsilon$$U$Quantenmechanik und Quantenberechnung (MOOC, angeboten von UC Berkely unter EdX ). Diese Unvollkommenheit von Quantentoren ist einer der Hauptgründe, warum wir Fehlerkorrekturcodes benötigen .

Es wurden Versuche unternommen, diese grundlegenden Gatter zu implementieren. Ich füge einige der neuesten Forschungsarbeiten im Zusammenhang mit diesen Versuchen hinzu:

• $\text{CNOT}^{\text{N}}$

• Hadamard (H): Ein Ansatz zur Realisierung eines Quanten-Hadamard-Gates durch optische Implementierung

• Phasenumkehr (Z): Phasenflip Einstufige Implementierung eines mehrbitgesteuerten Phasenflip-Gates und Realisierung eines quantengesteuerten Phasenflip-Gates durch einen Quantenpunkt in einem photonischen Silicium-Langsamlicht-Kristallwellenleiter

• Bit Flip (X): Chirales Spin- Gate, implementiert in IBM Quantum Experience

• $\pi/8$ Drehung: Qudit-Versionen des Qubit-Gatters "pi-over-eight"

Wie Wikipedia erwähnt, besteht ein weiterer Satz universeller Quantentore aus dem Ising-Gate und dem Phasenschieber-Gate. Dies sind die Tore, die ursprünglich in einigen Quantencomputern mit eingeschlossenen Ionen verfügbar waren ( Demonstration eines kleinen programmierbaren Quantencomputers mit atomaren Qubits) ).