Quelle est la représentation physique d'un qubit?

Dans les ordinateurs ordinaires, les bits peuvent être physiquement représentés à l'aide d'une grande variété de dispositifs à deux états, tels que la polarité de l'aimantation d'une certaine zone d'un film ferromagnétique ou deux niveaux de charge électrique dans un condensateur.

Mais les qubits ont la propriété d'être en superposition des deux états en même temps. J'ai vu les réponses à cette question , qui expliquent comment un qubit peut être représenté ou modélisé à l'aide d'un ordinateur ordinaire.

Je veux donc savoir ce qui peut être utilisé (et est utilisé par des entreprises comme D-Wave) pour représenter un qubit dans un véritable ordinateur quantique physique?

Cette section sur Wikipedia recueille les tentatives en cours les plus importantes pour implémenter physiquement des qubits.

Pour implémenter physiquement un ordinateur quantique, de nombreux candidats différents sont recherchés, parmi eux (distingués par le système physique utilisé pour réaliser les qubits):

• Informatique quantique supraconductrice (qubit implémenté par l'état des petits circuits supraconducteurs (jonctions Josephson))

• Ordinateur quantique d'ions piégés (qubit implémenté par l'état interne des ions piégés)

• Réseaux optiques (qubit implémenté par des états internes d'atomes neutres piégés dans un réseau optique)

• Ordinateur à points quantiques, basé sur le spin (par exemple l'ordinateur quantique Loss-DiVincenzo) (qubit donné par les états de spin des électrons piégés)

• Ordinateur à points quantiques, basé sur l'espace (qubit donné par la position des électrons en double point quantique)

• Résonance magnétique nucléaire sur les molécules en solution (RMN à l'état liquide) (qubit fourni par les spins nucléaires au sein de la molécule dissoute)

• Ordinateurs quantiques RMN Kane à l'état solide (qubit réalisé par l'état de spin nucléaire des donneurs de phosphore dans le silicium)

• Ordinateurs quantiques électrons sur hélium (qubit est le spin électronique)

• Électrodynamique quantique des cavités (CQED) (qubit fourni par l'état interne des atomes piégés couplés à des cavités de haute finesse)

• Aimant moléculaire (qubit donné par les états de spin)

• Ordinateur quantique ESR à base de fullerène (qubit basé sur le spin électronique d'atomes ou de molécules enfermés dans des fullerènes)

• Ordinateur quantique optique linéaire (qubits réalisés en traitant des états de différents modes de lumière à travers des éléments linéaires, par exemple des miroirs, des diviseurs de faisceau et des déphaseurs)

• Ordinateur quantique à base de diamant (qubit réalisé par rotation électronique ou nucléaire de centres de vacance d'azote dans le diamant)

• Ordinateur quantique basé sur les condensats de Bose – Einstein

• Ordinateur quantique à transistors - ordinateurs quantiques à cordes avec entraînement de trous positifs à l'aide d'un piège électrostatique

• Ordinateurs quantiques à base de cristaux inorganiques dopés aux métaux rares et aux terres rares (qubit réalisé par l'état électronique interne des dopants dans les fibres optiques)

• Ordinateurs quantiques à base de nanosphères de carbone de type métallique

Le grand nombre de candidats montre que le sujet, malgré des progrès rapides, n'en est qu'à ses balbutiements. Il y a également une grande flexibilité.