Квантова шина

Квантова шина — це пристрій, який може використовуватися для зберігання або передачі інформації між незалежними кубітами в квантовому комп'ютері або об'єднання двох кубітів у суперпозицію. Це квантовий аналог класичної шини.

Історія

Вперше концепція була продемонстрована дослідниками Єльського університету та Національного інституту стандартів та технології (NIST) у 2007 році. До цієї експериментальної демонстрації квантова шина була описана вченими в NIST як один з можливих наріжних каменів в архітектурах квантових обчислень.

Математичний опис

Квантову шину для Шаблон:Не перекладено можна побудувати за допомогою резонансної порожнини. Гамільтоніан для системи з кубітом А, кубітом В та резонансною порожниною або квантовою шиною, що їх з'єднує, є $\hat{H}={\hat{H}}_r+\sum _{j=A,B}{\hat{H}}_j+\sum _{j=A,B}h{g}_i({\hat{a}}^{†}{\hat{\sigma }}_{-}^j+\hat{a}{\hat{\sigma }}_{\text{+}}^j)$ де $\hat{H}=\frac{1}{2}\hslash {\omega }_j{\hat{\sigma }}_{+}^j{\hat{\sigma }}_{-}^j$ — гамільтоніан одиничного кубіта, ${\hat{\sigma }}_{+}^j{\hat{\sigma }}_{-}^j$ є оператором підйому або опускання для створення або руйнування збудження в $j$-му кубіті а $\hslash {\omega }_j$ регулюється амплітудою постійного струму та зміщенням радіочастоти.