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Conectar 3 K procesadores cuánticos de compuerta lógica de dos qubits para acercarse al rendimiento de 1 mil millones de compuertas lógicas

Autores: Guidotti, Daniel; Ma, Xiaoli; Chang, Gee-Kung

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Conectar 3 K procesadores cuánticos de compuerta lógica de dos qubits para acercarse al rendimiento de 1 mil millones de compuertas lógicas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Propuestas
Fuentes de puntos cuánticos
Fotones entrelazados
Claves de descifrado
Servidores cuánticos
Mediciones cuánticas no destructivas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 44

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se presenta una propuesta diseñada para culminar en la fabricación en fundición de matrices de fuentes cuánticas de puntos determinísticamente direccionables emitiendo pares individuales de fotones entrelazados en energía-tiempo en longitudes de onda de la banda C, cada par teniendo una división de estructura fina de espín-órbita despreciable, cada par siendo canalizado en fibras ópticas de pig-tail de modo único. Los fotones entrelazados llevan información de estado cuántico entre servidores cuánticos distribuidos a través de puertos de E/S que tienen dos funciones: la distribución incondicionalmente segura de claves de descifrado para descifrar flujos de bits clásicos encriptados distribuidos públicamente como entrada para generar excitaciones de cúbitos correspondientes y convertir un flujo de medidas de no demolición cuántica de estados de cúbitos en un flujo de bits clásicos. Se describen los pasos clave necesarios para fabricar matrices de fuentes cuánticas de puntos en demanda de pares de fotones entrelazados; los principios son (1) fabricación en fundición de matrices de puntos cuánticos aislados, (2) generación de deformación cortante sub-superficial localizada en una pila de semiconductores, (3) una celda de yunque criogénico, (4) canalización de fotones entrelazados en fibras ópticas de modo único, (5) distribución de claves de descifrado incondicionalmente seguras sobre la red de fibra, (6) excitación resonante de cúbitos de unión de túnel de Josephson a partir de bits clásicos, y (7) conversión de medidas de no demolición cuántica de estados de cúbitos en un bit clásico.

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