|
реферируемых журналах статей на эту тему превышало количество публикаций на все другие темы из области физики, вместе взятые. Все это способствовало тому, что достаточно быстро были созданы реальные прототипы квантового компьютера, а теоретические основы, необходимые для его создания, получили очень мощный импульс к развитию.
Для примера рассмотрим один физический носитель, на основе которого можно создавать кубиты для квантового компьютера. Это кристаллы гидроксиапатита кальция Са5(Р04)3OH.
Эти монокристаллы считаются очень перспективными кандидатами на роль физической основы твердотельного квантового компьютера, который можно реализовать методами ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). Природа, словно по заказу, создала материал, идеально подходящий для реализации квантового компьютера. Микроструктура кристалла представляет собой плоскости, перпендикулярные одномерным цепочкам протонов гидроксильных групп ОН (рис. П.5). Каждая цепочка окружена шестью аналогичными, и существенно то, что расстояние между отдельными «нитями» почти в три раза больше, чем расстояние между протонами в самой цепочке.
Поскольку диполь-дипольное взаимодействие (ДДВ) ядерных спинов убывает с расстоянием как 1/r3, константа ДДВ между ближайшими ядрами в одной цепочке в десятки раз больше максимальной константы ДДВ спинов в соседних «нитях».
Поэтому можно считать, что отдельные цепочки ядерных спинов слабо взаимодействуют между собой. В некотором приближении можно рассматривать структуру гидроксиапатита как квазиодномерную (линейную). Это позволяет оперировать целыми плоскостями протонов так, как будто это одиночные, линейно расположенные ядерные спины.
Поэтому предлагается создать твердотельный квантовый компьютер методами ЯМР на монокристалле гидроксиапатита кальция, помещенном в сильное магнитное поле, изменяющееся вдоль одной из осей монокристалла. В таком компьютере можно организовать согласованную работу очень большого числа кубитов. В случае с гидроксиапатитом
|
