基本介紹
- 中文名：液態核磁共振量子計算機
- 外文名：Liquid-state nuclear magnetic resonance quantum computer
- 領域：量子計算機
簡介,核磁共振,量子計算機,參見,
簡介
液態核磁共振量子電腦（Liquid-state nuclear magnetic resonance quantum computer, liquid NMR QC）是利用液態之核磁共振（NMR）技術實現量子計算機 (量子電腦)的一項方案，為當前較為成功的量子電腦物理系統之一。
目前液態核磁共振量子電腦主要是採用自旋1/2的核子，例如質子（氫核）、碳13核、氟19核等，主要考量是僅為磁偶極而弛緩時間或量子脫散時間較長，仍夠保持量子資訊的量子態較久。這些核的原子為有機分子中的成分原子，彼此透過化學鍵間的J耦合（標量耦合）互相影響；J耦合亦是此類量子電腦中進行量子計算中受控反閘（controlled NOT gate, C-NOT）的來源機制。
目前較成熟的系統可達到7個量子位元的操作，而10個以上的量子位元，據稱即將可以商業性購得。艾薩克·莊群組在2001年《自然》雜誌的論文利用了7個量子位元的液態磁振量子電腦進行了秀爾算法，對15做因式分解為3和5的示範，為一代表作。然而實際上並非真正達成，而是透過一些技巧性的方式簡化問題來做出展示。
核磁共振
核磁共振（NMR，NuclearMagneticResonance）是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子，具有內在的性質：核自旋，自旋角動量。核自旋產生磁矩。NMR觀測原子的方法，是將樣品置於外加強大的磁場下，現代的儀器通常採用低溫超導磁鐵。核自旋本身的磁場，在外加磁場下重新排列，大多數核自旋會處於低能態。我們額外施加電磁場來干涉低能態的核自旋轉向高能態，再回到平衡態便會釋放出射頻，這就是NMR訊號。利用這樣的過程，可以進行分子科學的研究，如分子結構、動態等。
量子計算機
量子計算機（英語：quantum computer）是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。不同於電子計算機（或稱傳統計算機），量子計算用來存儲數據的對象是量子比特，它使用量子算法來進行數據操作。馬約拉納費米子反粒子就是自己本身的屬性，或許是令量子計算機的製造變成現實的一個關鍵。
參見
- 量子電腦
- 量子資訊
- 核磁共振量子電腦（Nuclear magnetic resonance quantum computer）
