Алмазный квантовый компьютер

Алмазный квантовый компьютер для обучения и подготовки специалистов

Алмазный квантовый компьютер - это учебный инструмент, основанный на спиновом магнитном резонансе азотно-вакансионного центра (NV-центра) в алмазе. Управляя основными физическими величинами, такими как оптика, электричество и магнетизм, он реализует квантовые манипуляции и считывание спинов NV-центров, что позволяет продемонстрировать основные концепции квантовых вычислений, такие как кубиты, квантовые вентили и квантовые алгоритмы.

Прибор работает при комнатной температуре (нет необходимости в криогенной среде), что делает эксплуатационные расходы практически нулевыми. Прибор является настольным и это позволяет легко использовать его в учебных классах, лабораториях и других пространствах для проведения экспериментальных курсов по квантовой механике и квантовым вычислениям.

Преимущества

1. Проведение профессиональных квантовых вычислений

2. Модульная конструкия с большим разнообразием режимов и функций

3. Возможность эксплуатации при комнатной температуре.

4. Недорогое техническое обслуживание

5. Удобство и компактность (возможность разместить компьютер на рабочем столе)

6. Настоящий двухкубитный квантовый компьютер

Экпериментальный состав

Алмазный квантовый компьютер состоит из микроволнового модуля, оптического модуля, модуля питания, модуля управления и сбора данных. Широкое аппаратное обеспечение позволяет прибору поддерживать множество базовых экспериментов, связанных с квантовыми вычислениями, а также разрабатывать дополнительные учебные материалы - например, о квантово-точных измерениях и оптически детектируемом магнитном резонансе (ODMR).

 Калибровка устройства

Настройте и отрегулируйте устройство, ознакомьтесь с принципом оптически детектируемого магнитного резонанса (ODMR), азотно-вакансионным центром (NV-центром) в алмазе, генерацией микроволн и импульсным управлением.

 Непрерывная волна 

Определите кубит NV-центра, измерив оптически детектируемый спектр магнитного резонанса, и получите резонансную частоту для управления спином.

Колебание Раби

Измерьте колебание Раби NV-центра и получите длину микроволнового импульса, соответствующую квантовому логическому вентилю.

 Спиновое эхо 

Спиновое эхо - это эффективный метод, используемый для подавления связи между кубитом и окружающей средой, чтобы увеличить время когерентности.

Измерение T2

Эксперимент T2 показывает эволюцию уровня квантовой суперпозиции и измеряет время декогеренции спина NV-центра.

Динамическая развязка

Время декогеренции увеличивается за счет разработки последовательности динамической развязки для усреднения связи между кубитом и окружающей.

 Алгоритм Дойча - Йожи 

Двухкубитный квантовый алгоритм Дойча-Йожы реализован в NV-центре квантового процессора.

Характеристики