Den kvantemekaniske computer

Camilla Sløk

Klaus Mølmer

Henry James Wold

I kvanteinformasjon bruker man kvantemekaniske systemer (qubits) i stedet for klassiske "bits" til å lagre informasjon og kjøre algoritmer. Man kan da utnytte kvantemekaniske fenomener som superposisjon og sammenfiltring i prosesseringen av data. Et stort problem med å anvende denne teknologien er støy fra omgivelsene. Når qubiten påvirkes av andre systemer i omgivelsene mister man den spesielle kvantemekaniske informasjonen. Denne prosessen kalles dekoherens. Vi ser på dekoherensen til en qubit koblet til et tonivåsystem i omgivelsene. Vi undersøker når tonivåsystemet kan approksimeres som en klassisk telegrafstøykilde.

Ulrik L. Andersen, Jonatan Bohr Brask, Jonas Schou Neergaard-Nielsen

Denne artikel præsenterer tre hovedmodeller for kvanteberegning: den gate-baserede, den målebaserede og den adiabatiske. Gennem illustrative eksempler diskuteres, hvordan kvantecomputere kan udnytte kvantemekaniske principper til at opnå beregningsmæssige fordele – herunder eksponentiel speedup i visse algoritmer. Artiklen giver også et overblik over kvantefejlkorrigerende koder og betydningen af koherenstid og kontrolnøjagtighed for implementeringen. Især fremhæves forskellen på kvante- og klassisk beregning som et spørgsmål om kompleksitetsteoretisk klasse, ikke blot teknisk hastighed.

Helge Kragh

Brian Julsgaard, Klaus Mølmer

I 2012 blev nobelprisen i fysik givet for eksperimenter på enkelte atomer og fotoner. Eksperimenterne har bekræftet kvantemekanikkens helt basale forudsigelser om, hvad der sker, når man f.eks. måler på et kvantesystem. I denne artikel beskriver vi nogle af disse eksperimenter, som Niels Bohr og kredsen af fysikere bag den kvantemekaniske revolution i perioden 1900-1930 kun kunne have drømt om.