Simulateur quantique

Cette photo d'un simulateur quantique crystal les ions sont fluorescentes, en indiquant les qubits sont tous dans le même état ("1" ou "0"). Dans les bonnes conditions expérimentales, les ions du cristal se forme spontanément ce presque parfait triangulaire treillis de structure. Crédit: Britton/NIST

Pris au piège à ions simulateur quantique illustration: Le cœur du simulateur est un deux dimensions de cristal de béryllium ions (sphères bleues sur les graphiques); ultrapériphériques de l'électron de chaque ion est un bits quantiques (qubits, flèches rouges). Les ions sont confinés par un grand champ magnétique dans un dispositif appelé un piège de Penning (non illustré). À l'intérieur du piège de cristal tourne dans le sens horaire. Crédit: Britton/NIST

Un simulateur quantique est une classe restreinte d'ordinateur quantique qui contrôle les interactions entre les bits quantiques d'une manière qui peut être mappée à certains problèmes quantiques quantiques difficiles. Les simulateurs quantiques permettent l'étude de systèmes quantiques difficiles à étudier en laboratoire et impossible à modéliser avec des supercalculateurs. Les simulateurs sont des dispositifs spécifiques conçu pour étudier un sujet spécifique de la physique

Un simulateur quantique universel est un calculateur quantique tel que proposé par Richard Feynman en 1982. Feynman a montré qu'une machine de Turing classique simulant des phénomènes quantiques connaîtrait une croissance exponentielle de son temps de calcul tandis que un calculateur quantique hypothétique ne ferait pas l'expérience de cette augmentation. David Deutsch , en 1985, a pris les idées de Feynman et a proposé un calculateur quantique universel. En 1996, Seth Lloyd a montré qu'un ordinateur quantique standard pourrait être programmé pour simuler des systèmes locaux quantiques efficacement.

Des simulateurs quantiques ont été réalisés à l'aide notamment de systèmes de gaz quantiques ultra froids, d'ions piégés, de systèmes photoniques et de circuits supraconducteurs

Simulation quantique

Les simulateurs quantiques exploitent une propriété de la mécanique quantique appelé superposition, dans lequel un même état quantique peut posséder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable. Ainsi, le nombre d'états simultanément existant pour 3 qubits, par exemple, est de 8, et ce nombre croît de manière exponentielle avec le nombre de qubits : 2^N états pour N qubits.

Un simulateur quantique peut également utiliser une deuxième propriété quantique appelée l'enchevêtrement entre les qubits, de sorte que même physiquement séparés des particules peuvent être étroitement interconnectées

Voir aussi

• Calculateur quantique
  

Références

L’argument 1 (valeur 30em) n’existe pas dans le modèle appelé