オックスフォード大学の研究チームは、トラップイオン論理ゲートの速度を大幅に向上させることに成功し、実際のトラップイオン量子コンピュータの構築をより現実的にしました。
トラップイオン量子コンピュータ
研究者たちは1990年代から、複数の種類の汎用量子コンピュータの開発に取り組んできました。最も人気のあるものには、超伝導量子コンピュータ（IBM、Google、Rigettiが開発）、シリコン量子コンピュータ（ニューサウスウェールズ大学とIntelが研究）、トポロジカル量子コンピュータ（Microsoftが研究）、そしてオックスフォード大学が研究しているようなトラップイオン量子コンピュータなどがあります。
これらのタイプの量子コンピュータにはそれぞれ長所と短所があります。今のところ最も実用的なのは超伝導型で、論理量子ビットの数と性能の点で最も優れています。
イオン、つまり荷電原子粒子は電磁場を通して閉じ込めることができます。トラップイオン量子コンピュータの量子ビットは、各イオンの安定した電子状態に保存されます。その後、レーザーを照射して量子ビットをエンタングルメントしたり、論理ゲートを介して他の演算を行ったりすることができます。
トラップイオンロジックゲートの新速度記録
トラップイオン量子コンピュータの論理ゲートは、量子ビットの操作と演算を行うもので、これまで超伝導量子コンピュータよりもはるかに低速でした。しかし、トラップイオン量子コンピュータははるかに安定した量子ビットを備えており、これを凌駕するのはトポロジカル量子コンピュータのみです。
オックスフォード大学の研究者たちは、精度を損なうことなく、トラップイオン論理ゲートの動作速度を向上させることに成功しました。トラップイオン量子コンピュータは、容易に複製できるため、超伝導量子ビットよりもエラー率がはるかに低い傾向があります。
発表の中で、オックスフォード大学の研究者らは次のように述べた。
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捕捉されたイオンはゲート動作中に振り子のように動きますが、このプロセスを高速化すると、誤差の原因となる様々な要因の影響を受けやすくなります。イオンにかかる力を正確に制御し、ゲート性能がこれらの要因に対して堅牢になる技術を用いることで、従来の最高ゲート速度（1.6マイクロ秒、99.8%の精度）と比較して20～60倍の高速化を実現しました。
研究者たちは、論理ゲートの速度と量子ビットの忠実度が十分に高くなり、実用的なトラップイオン量子コンピュータの構築に取り組める段階に到達したと考えています。
