ほとんどの量子コンピューターは、バイナリ エンコーディングを使用して、古典的なビット 0 または 1 の量子アナログである量子ビットに情報を格納します。量子システムをバイナリ システムに制限すると、これらのデバイスが本来の潜在能力を発揮できなくなります。
このことを念頭に置き、実験物理学科のトーマス・モンツ率いるチームは、 インスブルック大学 は、いわゆる量子ディジット (qudits) を使用して任意の計算を実行できる量子コンピューターの開発に成功しました。
量子ビットと同様のパフォーマンスを備えた 量子プロセッサ、このアプローチにより、高次元のネイティブ シミュレーションが可能になります。 量子システム 量子ビットベースのアルゴリズムのより効率的な実装。
この新しい量子コンピューターは、トラップされた個々のカルシウム原子に情報を保存します。各原子は 8 つの異なる状態で構成されます。通常、これらの状態のうち 2 つだけが情報の保存に使用されます。確かに現存するものはほぼ全て 量子コンピュータ 計算に使用する量子状態よりも多くの量子状態にアクセスできます。
トーマス・モンツ氏はこう語った。 「既存のほぼすべての量子コンピューターは、より多くのデータにアクセスできます。 量子状態 計算に使用するものよりも。私たちは、量子ビットを使った計算により、これらの原子の可能性を最大限に活用できる量子コンピューターを開発しました。古典的なケースとは対照的に、より多くの状態を使用しても、コンピューターの信頼性が低下することはありません。量子システムには当然 3 つ以上の状態があり、それらすべてを同等にうまく制御できることを示しました。」
オーストリア、インスブルック出身の実験物理学者、マルティン・リングバウアー氏は、 と, 「逆に、物理学、化学、材料科学の問題など、量子コンピューターを必要とするタスクの多くも、自然に qudit 言語で表現されます。それらを量子ビット用に書き直すと、多くの場合、今日の量子コンピューターにとって複雑すぎる可能性があります。量子コンピュータだけでなくそのアプリケーションにとっても、0 と 1 を超える値を扱うことは非常に自然であり、量子システムの真の可能性を解き放つことができます。」
ジャーナルリファレンス：
- Ringbauer, M.、Meth, M.、Postler, L. 他。トラップされたイオンを備えたユニバーサル量子プロセッサ。 Nat。 Phys。 （2022）。 DOI： 10.1038/s41567-022-01658-0
