Чотириспінова модель універсального квантового вентиля фредкіна

Abstract

Розглянуто роботу квантового логічного вентиля Фредкіна на ядерному магнітному резонансі у випадку 4-х квантових бітів (КвБ), репрезентованих ядерними спінами. Знайдено оптимальні закони обмінної взаємодії між ядерними спінами, необхідні для чіткої роботи вентиля Фредкіна на суперпозиційних станах. Проаналізовано вплив на роботу вентиля Фредкіна частотного шуму та декогерентизації, зумовленої уширенням енергетичних рівнів системи КвБ за рахунок взаємодії з оточенням.

Рассмотрена работа квантового логического вентиля Фредкина на ядерном магнитном резонансе в случае 4-х квантовых битов (КвБ), представленных ядерными спинами. Найдены оптимальные законы изменения обменного взаимодействия с расстоянием, необходимые для четкой работы вентиля Фредкина на суперпозиционных состояниях. Проанализировано влияние на работу вентиля Фредкина частотного шума и декогерентизации, обусловленной уширением энергетических уровней системы КвБ за счет взаимодействия с окружением.

There is considered the functioning of quantum logical Fredkin gate on nuclear magnetic resonance for case of 4 quantum bytes (QB) represented by nuclear spins. Optimal laws of nuclear spins coupling interaction distance variation which are necessary for accurate Fredkin gate functioning with superpositional states of QBs-system are ascertained. The influence of frequency noise and decoherentization due to broadening of energy levels caused by interaction with environment on Fredkin gate functioning are investigated.