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量子存儲器

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量子計算機中,量子存儲器即是傳統計算機存儲器量子力學版本。傳統存儲器將信息存儲為二進位狀態(由「1」和「0」表示),而量子存儲器存儲的是量子狀態。這些量子狀態保存了有效計算信息,稱為量子位元。與傳統計算機的存儲器不同,量子存儲器中的狀態處於量子疊加狀態,使其在量子算法中比傳統存儲器更實用且靈活。

類型[編輯]

光量子存儲器[編輯]

傳統光信號利用改變光的振幅來傳輸信息。因此,我們能用計算機硬碟,甚至是一頁紙來存儲光的信息。然而,在量子信息的情況下,信息由光的振幅和相位編碼。對於一些信號,我們不能同時測量光的振幅和相位。為了存儲這樣的量子信息,我們必須要在不測量的情況下,存儲光的信息。一旦測量,信息就丟失了。光量子存儲器將光的狀態記錄到原子云(atomic cloud)中。當原子吸收了光,原子就保有了光量子的一切信息。[1]

固態量子存儲器[編輯]

在經典計算中,存儲是不太重要的,因為信息可以複製到長期保存的存儲硬體中,未來處理時再取回就好。而在量子計算中,這是禁止的,因為根據不可克隆原理,任何量子態都不能被完全複製。因此,當沒有量子糾錯的情形下,量子位元的存儲被其保持信息的內部耦合時間所限制。除了量子位元保存時長的限制外,將量子信息,在不受環境噪音等其他因素影響的情形下,進行大量快速操作或讀取,也是一大難點。[2]

參考資料[編輯]

  1. ^ Quantum Memory. photonics.anu.edu.au. [2020-06-18]. (原始內容存檔於2021-01-24). 
  2. ^ Freer, S.; Simmons, S.; Laucht, A.; Muhonen, J. T.; Dehollain, J. P.; Kalra, R.; Mohiyaddin, F. A.; Hudson, F.; Itoh, K. M.; McCallum, J. C.; Jamieson, D. N.; Dzurak, A. S.; Morello, A. A single-atom quantum memory in silicon. Quantum Science and Technology. 2016, 2: 015009. arXiv:1608.07109可免費查閱. doi:10.1088/2058-9565/aa63a4.