量子物理学：読み出し、訂正、繰り返し

量子誤り訂正（QEC）は、大規模な量子情報処理デバイスに不可欠になる。本格的なQECを実行するには、量子ビット（キュービット）間の量子相関の射影測定を介した誤りの繰り返し検出、条件付きフィードバック操作を使ったこうした誤りの訂正など、いくつかの技術的に難しい能力が必要になる。今回M Marinelliたちは、3個の同時捕獲したイオンでできた2種類の種からなるレジスターを使って、カルシウムの光学遷移に記憶された補助キュービットの助けを借りて、2個のベリリウムイオンの超微細基底状態構造に記憶された2キュービット相関を読み出せることを示している。この補助キュービットは、測定された後、ベリリウムキュービットを乱すことなくリセットされる。条件付きフィードバック訂正を実行する際に使われる古典制御システムと同様に、複数キュービット混合種ゲートは、ベリリウムキュービットからカルシウムキュービットへ確実に情報を伝送するのに極めて重要である。提案された方法によって、50回以上の繰り返し測定が可能になった。今回の研究は、捕獲イオンによる量子計算の最近の進歩に寄与するものである。

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