Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

September 6, 2011, Boulder--NISTの研究者たちは、実験セットアップの変更により、1qubit量子情報処理で記録的に低い誤り率を達成した。これは実用的な量子コンピュータ実現のための理論的要求を満足するに十分な低い誤り率。
シングル ベリリウムイオンqubitを用いたNISTの実験は、簡潔な量子論理動作の達成として論文が発表されることになっているが、実際に使えるコンピュータは、同じように低誤り率の2qubit論理動作を必要としている。
「10000論理動作で1個の誤りは、量子コンピュータで誤り訂正プロトコルが使える程度の低い誤り率で、一般にはこれを目標にしている」とNISTのポスドク研究者としてこのプロジェクトを担当しているKenton Brown氏は説明している。「誤り率がそれを越えると、誤り訂正動作に訂正可能なレベルよりも多くの誤りが入ることになる。今回は、50000論理動作で1個の誤り率となっており、シングルqubit動作で十分制御可能であることが示せた」。
記録的に低いこの誤り率は実験セットアップの変更により実現された。先ず、通常のレーザビームの代わりにマイクロ波を使ってイオンを操作した。マイクロ波のアンテナはイオントラップの中にあり、イオンはトラップ表面から40µm上にホバリング状態で保持されている。マイクロ波の利用で、レーザビームのポインティングとパワーの不安定性、イオンの自然放出による誤りが減る。次に、イオントラップを銅の真空チャンバ内に置き、4.2Kで冷却して磁界の変動によるエラーを減らした。
(詳細は、arxiv.org/abs/1104.2552)