研究人员展示史上首个Fredkin量子逻辑门

       昆士兰大学(University of Queensland)和格里菲斯大学(Griffith University)的研究人员共同合作,最近演示了一种靠photonic量子比特(qubit)运作纠缠(entanglement)驱动的Fredkin量子门。构建量子计算机的一个核心难点就在于,用于处理电路的资源需要最小化。

789a49d4978b065c5059746c741b5af5.jpg

  量子计算机中包含了逻辑门链,就跟今天我们所用的计算机一样,只不过这些门用到了量子现象。而这次的实验,展示了科学家如何以更为直接的方式,在不需要使用小逻辑门的情况下,构建更为大型的量子电路。科学家表示,这些更大的量子电路意味着用于电路工作的逻辑门更少。

  当前,小型与中等规模的量子计算机不可能制造出来,因为电路中需要非常多的集成逻辑门,Fredkin门或者互换门(controlled-SWAP)就是例子。在一个Fredkin门中,两个量子比特根据第三个量子比特位的值进行互换。典型的Fredkin门需要五个逻辑操作的电路。

  这个项目的研究人员能够使用光子的量子纠缠(quantum entanglement)来直接完成互换操作(controlled-SWAP)。Geoff Pryde教授说:“我们这项计划让人比较振奋的,就是它不仅限于控制量子比特位是否交换,也可应用于各种不同的操作,开启了有效控制更大型电路的大门。 这将解除当前的束缚。”Fredkin量子门也可用于比较数字签名,这是部分安全量子通讯协议的关键部分。

通知公告
编辑观点
理事会
参考资料
版权声明

凡《网络安全与数据治理》(原《信息技术与网络安全》)录用的文章,如作者没有关于汇编权、翻译权、印刷权及电子版的复制权、信息网络传播权与发行权等版权的特殊声明,即视作该文章署名作者同意将该文章的汇编权、翻译权、印刷权及电子版的复制权、信息网络传播权与发行权授予本刊,本刊有权授权本刊合作数据库、合作媒体等合作伙伴使用。同时,本刊支付的稿酬已包含上述使用的费用,特此声明。

《网络安全与数据治理》(原《信息技术与网络安全》)编辑部