О ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАТОРОВ NOT И CNOT В ДВУХКУБИТОВОМ КВАНТОВОМ КОМПЬЮТЕРЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕРХКОРОТКИХ ОПТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ
Гадомский О.Н., Воронов Ю.Ю.

Поступила в редакцию: 16 Октября 2001

PACS: 03.67.Lx

DJVU (143.9K)

PDF (417.1K)

Показано, что квантовые вычисления лучше выполнять на системе двухуровневых атомов, содержащих метастабильные состояния, используя оптические дипольные переходы, происходящие под действием сверхкоротких световых импульсов. Квантовую информацию, которая передается отдельным кубитам, предлагается измерять с помощью блоховских, а не чистых квантовых состояний двухуровневых атомов. При этом мерой квантовой информации может являться инверсия атомов. Для описания логических операторов NOT и CNOT в системе взаимодействующих двухуровневых атомов (кубитов) выведены модифицированные оптические уравнения для векторов Блоха отдельных кубитов. Получено решение этих уравнений в сочетании с полевыми уравнениями без приближения медленно изменяющихся амплитуд для сосредоточенной двухкубитовой системы в поле сверхкоротких интенсивных оптических импульсов произвольной формы. Путем численного анализа полученного решения показано, что, плавно изменяя условия облучения кубитов, можно управлять записью квантовой информации на отдельных кубитах в сосредоточенной квантовой системе, размеры которой значительно меньше длины оптической волны.