World’s fastest 2-qubit gate: 冷却原子型で実現！
réalisée avec des atomes refroidis!
Realisiert mit gekühlten Atomen!
Realized with cooled atoms!
世界上最快的2量子位門：用冷卻原子實現！
ー冷却原子型で、ノイズ抑制技術を確立ー
ー第3の量子コンピューター、分子科学研究所ー
2022.11.18
分子科学研究所（愛知県岡崎市）
大森賢治教授研究グループ：
ー「第3の量子コンピューター」として注目される冷却原子型ー
冷却原子型で、ノイズの影響を抑える技術を確立した。
日本勢は、「冷却原子型でのレーザー活用技術」で先行している。
大森教授らは2030年にも事業化を目指す。
冷却原子型とレーザー技術：
大森教授らは、
「冷却原子型で世界最速の2量子ビットゲート（基本演算要素）操作」を実現した（図1）
これは、
「ノイズの時間スケールより2桁以上速い」ため、
「ノイズの影響をほぼ無視できる」とのこと。
ノイズに影響されにくい量子コンピューター開発につながる技術だ。
米Google：
2020年に「超電導方式で実現した15ナノ秒のゲート時間」が最速だった。
冷却原子型とレーザー技術により、
「僅か6.5ナノ秒のゲート時間」に短縮された。
今回、冷却原子型は「米Googleを追い越し、大幅な短縮化」を実現した。
これにより、
現在の超電導方式や、イオントラップ方式の限界を突破できる。
日経クロステック（xTECH）
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/ne/18/00001/00279/
単一原子レベルで「世界最速の２量子ビットゲート」に成功
− 超高速量子コンピュータ実現へのブレークスルー −
分子科学研究所
大森賢治教授、
Sylvain de Léséleuc助教、
周諭来大学院生、研究グループ：
- 絶対零度に冷却した２個の原子を、
- 光ピンセットを使ってミクロン間隔で捕し、
- 「10ピコ秒光るレーザー光操作」により「僅か6.5ナノ秒」で動作させた。
世界最速２量子ビットゲートを実行することに成功しました（図1）
超高速量子コンピュータ：
この超高速量子コンピュータは、
「光ピンセットで整列させた冷却原子の人工結晶」を、
超高速レーザーで操作します。
新量子コンピュータ・ハードウェア：
現時点で開発が先行している超伝導型や、イオントラップ型の限界を打ち破りました。
全く新しい量子コンピュータ・ハードウェアとして期待されます。
この成果：
英国の科学雑誌「Nature Photonics」のオンライン版に2022年8月9日に掲載されました。
次世代量子コンピュータとして、世界中の産学官の注目を集めています。
全く新しい方法：
「絶対零度に冷却したミクロン間隔の原子２個」を、
「超高速レーザーで操作するという全く新しい方法」で達成した。
「今回の世界最速の超高速ゲートの実現」は、
「冷却原子型ハードウェアへ大きく加速させる」と期待されます。– お知らせ
https://www.ims.ac.jp/news/2022/08/0809.html
La porte à 2 qubits la plus rapide au monde : réalisée avec des atomes refroidis !
-Mise en place d’une technologie de suppression du bruit avec un type d’atome refroidi-
ーLe troisième ordinateur quantique, Institut des sciences moléculairesー
2022.11.18
Institut des sciences moléculaires (ville d’Okazaki, préfecture d’Aichi)
Professeur Kenji Ohmori
Groupe de recherche:
-Type atomique froid, attirant l’attention en tant que “troisième ordinateur quantique”-
Nous avons mis en place une technologie pour supprimer les effets du bruit avec un type d’atome refroidi.
Les entreprises japonaises sont en avance dans la “technologie d’utilisation des lasers de type atome de refroidissement”.
Le professeur Omori et ses collègues visent une commercialisation en 2030.
Moule atomique froid et technologie laser :
Professeur Ohmori et al.
Réalisé “l’opération de porte à deux qubits (élément informatique de base) la plus rapide au monde dans un type d’atome refroidi” (Fig. 1)
c’est,
Parce qu’il est “plus de deux ordres de grandeur plus rapide que l’échelle de temps du bruit”,
“L’influence du bruit peut être presque ignorée.”
Cette technologie conduira au développement d’ordinateurs quantiques moins sensibles au bruit.
Google américain :
En 2020, “le temps de porte de 15 nanosecondes réalisé par la méthode supraconductrice” était le plus rapide.
Type d’atome de refroidissement et technologie laser,
Réduit à “seulement 6,5 nanosecondes de temps de porte”.
Cette fois, le refroidissement de type atomique a réussi à “dépasser Google aux États-Unis et à raccourcir considérablement”.
Cette volonté
Il peut briser les limites de la méthode supraconductrice actuelle et de la méthode du piège à ions.
Nikkei CrossTech (xTECH)
A réussi ” la porte à deux qubits la plus rapide au monde ” au niveau d’un seul atome
− Une percée pour réaliser un ordinateur quantique ultra-rapide −
Institut des sciences moléculaires
Professeur Kenji Ohmori,
Professeur adjoint Sylvain de Léséleuc,
étudiant diplômé de Zhou Yulai,
Groupe de recherche:
Deux atomes refroidis au zéro absolu,
capturé à des intervalles de micron à l’aide de pinces optiques,
Il a été opéré en “seulement 6,5 nanosecondes” par “la manipulation de la lumière laser qui brille pendant 10 picosecondes”.
Nous avons mis en place avec succès la porte à deux qubits la plus rapide au monde (Fig. 1).
Ordinateur quantique ultrarapide :
Cet ordinateur quantique ultra-rapide
“Cristaux artificiels d’atomes froids alignés avec des pincettes optiques”
Fonctionne avec des lasers ultra-rapides.
Nouveau matériel informatique quantique :
Nous avons franchi les limites du type supraconducteur et du type piège à ions, qui sont actuellement en cours de développement.
On s’attend à ce qu’il s’agisse d’un tout nouveau matériel informatique quantique.
Cette réalisation :
Il a été publié dans la version en ligne de la revue scientifique britannique Nature Photonics le 9 août 2022.
En tant qu’ordinateur quantique de nouvelle génération, il attire l’attention de l’industrie, des universités et des gouvernements du monde entier.
Une toute nouvelle façon :
“Deux atomes espacés de deux microns refroidis au zéro absolu”
Ils y sont parvenus grâce à “une toute nouvelle façon de travailler avec des lasers ultrarapides”.
“Réalisation de la porte ultra-rapide la plus rapide du monde”
On s’attend à ce qu’il “accélère considérablement le matériel atomique refroidi”.
– nouvelles
Weltweit schnellstes 2-Qubit-Gate: Realisiert mit gekühlten Atomen!
-Etablierung einer Rauschunterdrückungstechnologie mit einem gekühlten Atomtyp-
ーThe Third Quantum Computer, Institute for Molecular Scienceー
18.11.2022
Institut für Molekularwissenschaft (Stadt Okazaki, Präfektur Aichi)
Professor Kenji Ohmori
Forschungsgruppe:
-Cold Atomic Type, der als ”Dritter Quantencomputer” Aufmerksamkeit erregt-
Wir haben eine Technologie etabliert, um die Auswirkungen von Rauschen mit einem gekühlten Atomtyp zu unterdrücken.
Japanische Unternehmen haben die Nase vorn in der Technologie zur Nutzung von Lasern vom Kühlatomtyp.
Professor Omori und seine Kollegen streben die Kommerzialisierung im Jahr 2030 an.
Kalte Atomform und Lasertechnologie:
Professor Ohmori et al.
Realisierte “die weltweit schnellste Zwei-Qubit-Gate-Operation (Grundlegendes Rechenelement) in einem gekühlten Atomtyp” (Abb. 1)
das ist,
Weil es “mehr als zwei Größenordnungen schneller als die Rauschzeitskala” ist,
“Der Einfluss von Lärm kann fast vernachlässigt werden.”
Diese Technologie wird zur Entwicklung von Quantencomputern führen, die weniger anfällig für Rauschen sind.
US-Google:
Im Jahr 2020 war “15 Nanosekunden Gate-Zeit, realisiert durch supraleitende Methode” die schnellste.
Kühlatomtyp und Lasertechnologie,
Reduziert auf “nur 6,5 Nanosekunden Torzeit”.
Diesmal hat es der kühlende Atomtyp geschafft, “Google in den USA zu überholen und stark zu verkürzen”.
Dieser Wille
Es kann die Grenzen der derzeitigen supraleitenden Methode und der Ionenfallenmethode durchbrechen.
Nikkei Cross Tech (xTECH)
Erfolgreiche Entwicklung des „schnellsten Zwei-Qubit-Gatters der Welt“ auf Einzelatomebene
− Ein Durchbruch zur Realisierung eines ultraschnellen Quantencomputers −
Institut für Molekulare Wissenschaften
Professor Kenji Ohmori,
Assistenzprofessor Sylvain de Léséleuc,
Zhou Yulai-Absolventin,
Forschungsgruppe:
Zwei auf den absoluten Nullpunkt abgekühlte Atome,
mit optischen Pinzetten in Mikrometerintervallen erfasst,
Es wurde in “nur 6,5 Nanosekunden” durch “Laserlichtmanipulation, die 10 Pikosekunden lang leuchtet” betrieben.
Wir haben das weltweit schnellste Zwei-Qubit-Gate erfolgreich implementiert (Abb. 1).
Ultraschneller Quantencomputer:
Dieser ultraschnelle Quantencomputer
“Künstliche Kristalle kalter Atome, ausgerichtet mit optischer Pinzette”
Arbeiten Sie mit ultraschnellen Lasern.
Neue Quantencomputer-Hardware:
Wir haben die Grenzen des supraleitenden Typs und des Ionenfallentyps durchbrochen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden.
Es wird erwartet, dass es sich um eine völlig neue Quantencomputer-Hardware handelt.
Dieser Erfolg:
Es wurde am 9. August 2022 in der Online-Version des britischen Wissenschaftsjournals Nature Photonics veröffentlicht.
Als Quantencomputer der nächsten Generation zieht er die Aufmerksamkeit von Industrie, Wissenschaft und Regierungen auf der ganzen Welt auf sich.
Ein ganz neuer Weg:
„Zwei Mikrometer große Atome auf den absoluten Nullpunkt abgekühlt“
Erreicht haben sie dies durch „eine ganz neue Art, mit Ultrakurzpulslasern zu arbeiten“.
„Realisierung des schnellsten Ultra-High-Speed-Gates der Welt“
Es wird erwartet, dass es “auf gekühlte atomare Hardware stark beschleunigt”.
– Nachrichten
Ultrafast energy exchange between two single Rydberg atoms on a nanosecond timescale | Nature Photonics