Eu sei que os qubits são representados por partículas quânticas (por exemplo, fótons) e que seu estado é dado por uma propriedade (por exemplo, spin).
Minha pergunta é sobre a memória quântica : como os qubits são armazenados em um computador quântico. Suponho que precisamos de um tipo de caixa preta para que o princípio da incerteza de Heisenberg funcione. Se eu entendi isso corretamente, esse princípio é relevante para a superposição do qubit.
Como esse tipo de caixa preta é implementado em computadores quânticos reais?
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Sua pergunta gira implicitamente em torno do conceito de decoerência quântica e de como proteger implementações do mundo real de qubits por um longo tempo.
Esse é um problema incrivelmente geral e, ao mesmo tempo, os detalhes dependem muito da tecnologia usada.
Se você tiver acesso a ele, poderá verificar o capítulo 5: "Ruído e decoerência" de Teoria e Projeto de estruturas coerentes quânticas . Além disso, para ilustrar o estado da arte atual das diferentes abordagens, você pode verificar este projeto Europen sobre coerência quântica eletrônica de engenharia e correlações em nanoestruturas híbridas ou outro projeto europeu ( aviso: esta é minha própria abordagem ) em Uma Abordagem Química para Qubits de Spin Molecular .
Como o problema do armazenamento de informações quânticas é vital, algumas estratégias gerais foram desenvolvidas. Em poucas palavras:
Correção de erro quântico (também, para uma revisão pedagógica ligeiramente desatualizada, consulte Correção de erro quântico para iniciantes ), que é um campo enorme por si só e que se baseia precisamente em admitir a falha na construção de uma proteção suficiente para qubits e, portanto, a necessidade de uma intervenção ativa para proteger as informações quânticas da degradação.
Existem diferentes abordagens para dispositivos quânticos híbridos, onde as informações são processadas em qubits que interagem forte e rapidamente entre si e com nossos estímulos externos (e também com fontes de ruído) e subsequentemente armazenadas em qubits que interagem muito fraca e lentamente com todos os estímulos (desejável ou não). Novamente, essa família de abordagens depende muito dos detalhes tecnológicos para fazer afirmações gerais.
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