Séance de cours

Ions piégés: Portes quantiques

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Dans cours

PHYS-454: Quantum optics and quantum information

This lecture describes advanced concepts and applications of quantum optics. It emphasizes the connection with ongoing research, and with the fast growing field of quantum technologies. The topics cover some aspects of quantum information processing, quant ...

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des ions piégés dans l'information quantique, y compris les pièges à ions, les états qubits, les portes de phase géométrique et les séquences de portes spécifiques comme les portes Cirac-Zoller et Mølmer-Sørensen. L'instructeur discute des principes qui sous-tendent les blocs de construction des portes quantiques et de l'importance des phases géométriques dans l'optique quantique.

Enseignant·e

Jean-Philippe Brantut

I did my PhD at the Institut d'Optique under the direction of Philippe Bouyer and Alain Aspect, before moving to ETHZ in the group of Tilman Esslinger, first as a post-doc then as a senior scientist. There I developed in particular the method allowing for a quantum simulation of nano-electronic devices with ultracold quantum gases.Since september 2016, I hold the Fondation Sandoz chair in physics of quantum gases at EPFL. There, my group has developed the first cold atoms machine combining Fermi gases with cavity-quantum electrodynamics. We use it to explore new ways of measuring and manipulating quantum matter.

Source officielle

Proximité ontologique

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Concepts associés (32)

Code quantique

Les codes quantiques sont l'équivalent quantique des codes correcteurs. La théorie des codes quantiques est donc une branche de l'information quantique qui s'applique à protéger l'information quantique des effets de la décohérence. La correction d'erreur quantique est un élément essentiel du calcul tolérant aux fautes qui doit gérer non seulement les erreurs dans l'information stockée, mais aussi dans l'application des portes quantiques, la préparation de nouveaux états ainsi que dans les opérations de mesure.

Quantum network

Quantum networks form an important element of quantum computing and quantum communication systems. Quantum networks facilitate the transmission of information in the form of quantum bits, also called qubits, between physically separated quantum processors. A quantum processor is a small quantum computer being able to perform quantum logic gates on a certain number of qubits. Quantum networks work in a similar way to classical networks. The main difference is that quantum networking, like quantum computing, is better at solving certain problems, such as modeling quantum systems.

Intrication quantique

En mécanique quantique, l'intrication quantique, ou enchevêtrement quantique, est un phénomène dans lequel deux particules (ou groupes de particules) forment un système lié, et présentent des états quantiques dépendant l'un de l'autre quelle que soit la distance qui les sépare. Un tel état est dit « intriqué » ou « enchevêtré », parce qu'il existe des corrélations entre les propriétés physiques observées de ces particules distinctes. En effet, le théorème de Bell démontre que l'intrication donne lieu à des actions non locales.

Quantum bus

A quantum bus is a device which can be used to store or transfer information between independent qubits in a quantum computer, or combine two qubits into a superposition. It is the quantum analog of a classical bus. There are several physical systems that can be used to realize a quantum bus, including trapped ions, photons, and superconducting qubits. Trapped ions, for example, can use the quantized motion of ions (phonons) as a quantum bus, while photons can act as a carrier of quantum information by utilizing the increased interaction strength provided by cavity quantum electrodynamics.

Spectrométrie de masse à trappe orbitale

La spectrométrie de masse à trappe orbitale consiste en l'utilisation d'un Orbitrap (nom commercial) qui permet le piégeage des ions par un champ électrostatique. Ces ions possèdent une fréquence d'oscillation axiale variable en fonction de leur ratio masse sur charge, ce qui permet de les séparer. L'Orbitrap est composée d'une électrode centrale ainsi qu'une électrode externe en forme de cylindre. L'électrode centrale coaxiale à l'axe interne piège les ions dans un mouvement orbitale.

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Séances de cours associées (64)

Calcul quantitatif des ions piégés

Explore l'informatique quantique analogique et numérique, les sauts quantiques, le refroidissement des atomes avec la lumière, les technologies informatiques quantiques et les bits quantiques d'ions piégés.

Métrologie quantique: Électronique supraconductrice & Qubits

Explore la métrologie quantique, l'électronique supraconductrice, les détecteurs, les qubits et la suprématie quantique, mettant l'accent sur les progrès dans le calcul quantique.

Information quantique: Bloch Sphere et Gates

Couvre les bases de l'information quantique, y compris la représentation de la sphère Bloch et les portes quantiques.

Bases de calcul quantiques

Couvre les bases du calcul quantique, en mettant l'accent sur les qubits supraconducteurs, les défis d'échelle et les applications potentielles.

Quantum et nanocomputing

Couvre les bases de l'informatique quantique, du contrôle qubit, des techniques de lecture, des spécifications du contrôleur qubit, des architectures Horse Ridge, de la panne de courant et plus encore.

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Concepts associés (32)

Code quantique

Quantum network

Intrication quantique

Quantum bus

Spectrométrie de masse à trappe orbitale

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