118–130 КВАНТОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УДК 539.184;539.186 ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КВАНТОВОЙ ИНФОРМАТИКИ I: КУБИТЫ КВАНТОВОГО КОМПЬЮТЕРА НА ОСНОВЕ ОДИНОЧНЫХ АТОМОВ В ОПТИЧЕСКИХ ЛОВУШКАХ © 2017 г. И. И. Рябцев, И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, И. Г. Неизвестный, А. В. Латышев, А. Л. Асеев Институт физики полупроводников им. <...> Обсуждаются требования к кубитам, особенности одиночных нейтральных атомов в качестве кубитов, методы создания квантового регистра, выполнения однокубитовых квантовых логических операций в лазерном и СВЧ поле, и двухкубитовых операций посредством диполь-дипольного взаимодействия при кратковременном лазерном возбуждении атомов в ридберговские состояния. <...> Приведены результаты экспериментов по наблюдению взаимодействия двух ридберговских атомов в условиях резонансов Фёрстера, управляемых постоянным и радиочастотным электрическим полем. <...> В частности, задача факторизации (разложение большого числа на простые множители), которая является основой современной криптографии, может быть решена за время, степенным образом зависящее от длины числа, в отличие от экспоненциально большого времени, требуемого классическим компьютером. <...> Такие вычисления на классических компьютерах практически невозможны из-за того, что размерность пространства состояний квантовой системы растет примерно как факториал от числа частиц в ней. <...> Во многих странах мира ведутся работы по созданию алгоритмов и элементной базы квантовых вычислений. <...> В настоящей статье мы кратко рассмотрим основные экспериментальные аспекты создания элементной базы квантовых компьютеров с кубитами на основе одиночных нейтральных атомов в оптических ловушках, а также приведем некоторые экспериментальные и теоретические результаты, полученные нами за последние годы в Институте физики полупроводников им. <...> Кубит квантового компьютера может находиться как в одном из квантовых состояний (например, спин вверх или вниз <...>