KR101349455B1 - 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리 - Google Patents

양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리 Download PDF

Info

Publication number
KR101349455B1
KR101349455B1 KR1020130004721A KR20130004721A KR101349455B1 KR 101349455 B1 KR101349455 B1 KR 101349455B1 KR 1020130004721 A KR1020130004721 A KR 1020130004721A KR 20130004721 A KR20130004721 A KR 20130004721A KR 101349455 B1 KR101349455 B1 KR 101349455B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
state
quantum
circuit
operator
feedback
Prior art date
Application number
KR1020130004721A
Other languages
English (en)
Inventor
안도열
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020130004721A priority Critical patent/KR101349455B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101349455B1 publication Critical patent/KR101349455B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리가 개시된다. 이러한 양자상태 복사방법은, 제1 상태에 있는 피복사 양자상태 및 제2 상태에 있는 초기 양자상태를 포함하는 양자 시스템과, 제3 상태에 있는 코히어런트 양자 피드백 상태를 포함하는 양자 피드백 시스템을 준비하는 단계와, 상기 제1 상태에 존재하는 상기 피복사 양자상태와 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태에 두는 단계와, 스와핑된 제3 상태에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태를 이용하여 상기 제2 상태에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행하는 단계와, 상기 제1 상태에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태를 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태는 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계와, 직교화된 제3 상태에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태는 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태를 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계, 및 직교화된 상기 제2 상태에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태를 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태를 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행하는 단계를 포함한다. 따라서, 상태복사에 대한 피델리티(fidelity)를 향상시킬 수 있다.

Description

양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리{QUANTUM STATE CLONING METHOD AND QUANTUM MEMORY USING THE SAME}
본 발명은 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리에 관한 것으로, 보다 상세하 코히어런트 양자 피드백(Coherent Quantum feedback)을 이용한 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리에 관한 것이다.
양자정보통신은 20세기 말에 등장한 새로운 기술로 양자역학의 원리에 입각하여 정보를 저장, 전송 그리고 처리하는 과정에 관한 테크놀로지이다. 특히 양자암호로 대변되는 양자키분배(QKD: quantum key distribution)는 완벽한 보안을 제공할 수 있어 선진국에서는 이미 상용화 단계에 들어와 있다. 이러한 양자정보 통신 시스템 또는 양자컴퓨터를 구현하기 위해서 양자 메모리는 필수 불가결한 요소이다. 특히 장거리 양자암호 통신을 위해서는 섭동에 취약한 양자 신호를 받아 재분배하기 위한 양자 리피터 또한 양자 메모리를 필요로 한다.
그러나, 다음의 복사불가정리(No-cloning Theorem)에 따라 양자 메모리의 구현이 매우 어렵다.
먼저, 복사하고자 하는 양자 상태를 |s〉라고 가정하자. 그리고, 우리가 초기 상태 |0〉를 복사하고자 하는 양자 상태 |s〉와 같이 복사하고자 하면, 두 상태를 포함하는 전체 상태는, 두 상태가 서로 독립적이도록 두 상태의 텐서곱(tensor product)으로 표현할 수 있다.
이러한 전체 상태를 취급하기 위해서는 두 가지 방법이 존재한다. 먼저, 상기 전체 상태를 관측하고자 하면, 위의 상태는, 큐비트(qubit)에 저장된 정보를 붕괴시키는 고유 상태(eigen state)로 전환된다. 그러나, 이것은 명백히 우리가 원하는 것이 아니다. 이와 다르게, 위의 전체 상태의 해밀토니안(Hamitonian) H를 제어함으로써,[즉, 결과적으로, 특정시간 간격동안 시간진화연산자(Time evoluation operator) A(= e- iHt)를 제어함으로써] 달성할 수 있다.
이러한 시간진화연산자 A가 전체 상태의 초기 상태 |0〉를 복사하고자 하는 양자 상태 |s〉로 복사하려면 다음의 [수학식 1]과 같이 되어야 한다.
Figure 112013004280608-pat00001
그러나, 실제의 경우, 복사하고자 하는 양자 상태 |s〉를 α|0〉+β|1〉이라고, 가정하자. 그러면, 다음의 [수학식 2]와 같이, 우리가 복사를 원하는 상태가 되지 못함을 볼 수 있다.
Figure 112013004280608-pat00002
즉, 위의 [수학식 2]는, 근본적으로 양자 상태의 복사가 불가능함을 보여준다.
이를 피하기 위해 양자전송 (quantum teleportation)을 이용한 이온트랩 방식의 양자 리피터가 연구되고 있다. 하지만 이 방식은 벨 측정(Bell measurement)을 해야되기 때문에, 양자신호를 제대로 복사했는지에 대한 정량적인 신뢰도 또는 피델리티(fidelity)가 25%로 매우 낮은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 양자신호를 제대로 복사했는지에 대한 정량적인 지표인 피델리티가 향상된, 양자상태 복사방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 양자신호를 제대로 복사했는지에 대한 정량적인 지표인 피델리티가 향상된, 양자 메모리를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 양자상태 복사방법은, 제1 상태에 있는 피복사 양자상태 및 제2 상태에 있는 초기 양자상태를 포함하는 양자 시스템과, 제3 상태에 있는 코히어런트 양자 피드백 상태를 포함하는 양자 피드백 시스템을 준비하는 단계와, 상기 제1 상태에 존재하는 상기 피복사 양자상태와 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태에 두는 단계와, 스와핑된 제3 상태에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태를 이용하여 상기 제2 상태에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행하는 단계와, 상기 제1 상태에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태를 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태는 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계와, 직교화된 제3 상태에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태는 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태를 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계, 및 직교화된 상기 제2 상태에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태를 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태를 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 양자 시스템과 상기 양자 피드백 시스템은 도이치(Deutsch) 조건을 만족하는 유니터리 연산으로 연결될 수 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 양자 메모리는, 제1 상태회로, 제2 상태회로, 제3 상태회로, 제1 오퍼레이터, 제2 오퍼레이터, 제3 오퍼레이터, 제4 오퍼레이터 및 제5 오퍼레이터를 포함한다. 상기 제1 상태회로는 피복사 양자상태를 제1 상태로 입력받는다. 상기 제2 상태회로는 초기 양자상태를 제2 상태로 입력받는다. 상기 제3 상태회로는 코히어런트 양자 피드백 상태를 제3 상태로 갖는다. 상기 제1 오퍼레이터는 상기 제1 상태회로의 피복사 양자상태와, 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태회로에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태회로에 둔다. 상기 제2 오퍼레이터는 스와핑된 제3 상태회로 값에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태회로 값을 이용하여 상기 제2 상태회로 값에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행한다. 상기 제3 오퍼레이터는, 상기 제1 상태회로 값에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태회로 값을 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태회로 값은 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다. 상기 제4 오퍼레이터는, 직교화된 제3 상태회로 값에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태회로 값은 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태회로 값을 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다. 상기 제5 오퍼레이터는, 직교화된 상기 제2 상태회로 값에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태회로 값을 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태회로 값을 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행한다.
이 때, 상기 제1 상태회로와 상기 제2 상태회로로 구성된 양자 시스템과 상기 제3 상태회로는 도이치(Deutsch) 조건을 만족하는 유니터리 연산으로 연결된다.
본 발명에 의한 양자상태 복사 방법 및 양자 메모리에 의하면, 복사불가정리에 따른 피델리티의 상한선보다 향상된 피델리티를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 의한, 코히어런트 양자 피드백 시스템을 이용한 양자 메모리의 개략도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 양자 메모리의 구체적인 구조도이다.
도 3은 본 발명에 의한 양자상태 복사방법에 의한 피델리티(fidelity)에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 도 3의 일부를 확대한 그래프이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 앞서 설명된 복사불가정리(No-cloning Theorem)를 우회하기 위하여, 도 1에서 도시된 코히어런트 양자 피드백 시스템을 이용한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 의한, 코히어런트 양자 피드백 시스템을 이용한 양자 메모리의 개략도이고, 도 2는 도 1에서 도시된 양자 메모리의 구체적인 구조도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 양자 메모리(100)는, 제1 상태회로(200), 제2 상태회로(300), 제3 상태회로(400), 제1 오퍼레이터(O1), 제2 오퍼레이터(O2), 제3 오퍼레이터(O3), 제4 오퍼레이터(O4) 및 제5 오퍼레이터(O5)를 포함한다.
상기 제1 상태회로(200)는 피복사 양자상태(|Ψ〉)를 제1 상태로 입력받는다.
상기 제2 상태회로(300)는 초기 양자상태(|0〉)를 제2 상태로 입력받는다.
상기 제3 상태회로(400)는 코히어런트 양자 피드백(coherent quantum feedback) 상태를 제3 상태로 갖는다.
이 때, 상기 제1 상태회로(200)와 상기 제2 상태회로(300)로 구성된 초기 양자 상태(110)과 상기 제3 상태회로는 다음의 [수학식3] 및 [수학식4]로 표현되는 도이치(Deutsch) 조건[David Deutsch, Phys. Rev. D 44, 3197 (1991)]을 만족하는 유니터리 연산(U)으로 연결된다.
Figure 112013004280608-pat00003
Figure 112013004280608-pat00004
상기 제1 오퍼레이터(O1)는 상기 제1 상태회로(200)의 피복사 양자상태와, 상기 제3 상태회로(400)의 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태회로(300)에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태회로(200)에 둔다.
상기 제2 오퍼레이터(O2)는 스와핑된 제3 상태회로(400) 값에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태회로(200) 값을 이용하여 상기 제2 상태회로(300) 값에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행한다.
상기 제3 오퍼레이터(O3)는, 상기 제1 상태회로(200) 값에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태회로(300) 값을 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태회로(400) 값은 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다.
상기 제4 오퍼레이터(O4)는, 직교화된 제3 상태회로(400) 값에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태회로(200) 값은 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태회로(300) 값을 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다.
상기 제5 오퍼레이터(O5)는, 직교화된 상기 제2 상태회로(300) 값에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태회로(200) 값을 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태회로(400) 값을 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행한다.
위에서 설명한 양자 메모리의 기능은, 이하에서 설명하는 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 양자상태 복사방법과 실질적으로 매핑되며, 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 양자상태 복사방법에 의하면, 먼저 제1 상태에 있는 피복사 양자상태(|Ψ〉〈Ψ|) 및 제2 상태에 있는 초기 양자상태(|0〉〈0|)를 포함하는 초기 양자 시스템(ρAB)과, 제3 상태에 있는 코히어런트 양자 피드백 상태를 포함하는 양자 피드백 시스템(ρCFB)을 준비한다. 이때의 양자 피드백 시스템(ρCFB)은 다음의 [수학식 5]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013004280608-pat00005
한편, 피복사 양자상태(|Ψ〉〈Ψ|) 및 제2 상태에 있는 초기 양자상태(|0〉〈0|)는 상호간 영향을 주지 않아야 하므로, 초기 양자 시스템(ρAB)은 다음의 [수학식 6]으로 표현될 수 있다.
Figure 112013004280608-pat00006
그러면, 전체 양자상태(ρtot)는 다음의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013004280608-pat00007
상기 제1 상태에 존재하는 상기 피복사 양자상태(|Ψ〉〈Ψ|)와 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태에 둔다.
이러한 동작을 수행하는 스와핑 오퍼레이터(또는 제1 오퍼레이터 O1)를 [수학식 7]에 적용하면, 다음의 [수학식 8]과 같이 표현된다.
Figure 112013004280608-pat00008
스와핑된 제3 상태에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태를 이용하여 상기 제2 상태에, 다음의 [수학식 9]로 표현되는 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행한다. 이러한 연산은, [수학식 9]로 표현된 제어된 합 연산 오퍼레이터(또는 제2 오퍼레이터 O2)에 의해 수행된다.
Figure 112013004280608-pat00009
상기 [수학식 9]에서 CSUM은 다음의 [수학식 10]으로 표현된다.
Figure 112013004280608-pat00010
다음으로 상기 제1 상태에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태를 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태는 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다. 이러한 연산은 제3 오퍼레이터 O3에 의해 수행된다. 제3 오퍼레이터 O3는 다음의 [수학식 11]로 표현된다.
Figure 112013004280608-pat00011
다음으로, 직교화된 제3 상태에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태는 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태를 직교화시키는 유니터리 연산을 수행한다. 이러한 연산은 제4 오퍼레이터 O4에 의해 수행된다. 제4 오퍼레이터 O4은 다음의 [수학식 12]로 표현된다.
Figure 112013004280608-pat00012
다음으로, 직교화된 상기 제2 상태에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태를 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태를 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행한다. 이러한 연산은 제5 오퍼레이터 O5에 의해 수행된다. 오퍼레이터 제5 오퍼레이터 O5는 다음의 [수학식 13]으로 표현된다.
Figure 112013004280608-pat00013
이러한 유니터리 연산자 U (= O5O4O3O2O1)를 수학식 7에 표현된 전체 양자상태(ρtot)에 적용하면, 다음의 [수학식 14]를 얻을 수 있다.
Figure 112013004280608-pat00014
위의 [수학식 14]에서 보여지는 바와 같이, 초기 상태가 피복사 상태와 같이 복사된 것을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 양자상태 복사방법에 의한 피델리티(fidelity)에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이고, 도 4는 도 3의 일부를 확대한 그래프이다. 도 3 및 도 4의 그래프에서 적용된 피델리티(F1)는 다음의 [수학식 15]를 이용하여 계산된 것이다.
Figure 112013004280608-pat00015
도 3 및 도 4에서 보여지는 바와 같이, 고유상태(eigen state)의 수(N)가 증가함에 따라서, 피델리티 값이 급격히 증가되는 것을 확인할 수 있다.
일반적으로 복사불가정리(No-cloning Theorem)에 의하면, 피델리티의 상한선이 91.7% 인 것으로 알려져 있다. 그러나, 본 발명의 예시적인 양자상태 복사방법에 의하면, 피델리티 상한선을 넘을 수 있게 된다. 보다 상세히, 고유상태의 수(N)가 55 이상이 되면, 피델리티의 상한선을 넘게 되어 피델리티를 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 양자 메모리 110: 초기 양자상태
120: 복사후 양자상태 130: 코히어런트 양자 피드백회로
200: 제1 상태회로 300: 제2 상태회로
400: 제3 상태회로 O1: 제1 오퍼레이터
O2: 제2 오퍼레이터 O3; 제3 오퍼레이터
O4: 제4 오퍼레이터 O5; 제5 오퍼레이터

Claims (4)

  1. 제1 상태에 있는 피복사 양자상태 및 제2 상태에 있는 초기 양자상태를 포함하는 양자 시스템과, 제3 상태에 있는 코히어런트 양자 피드백 상태를 포함하는 양자 피드백 시스템을 준비하는 단계;
    상기 제1 상태에 존재하는 상기 피복사 양자상태와 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태에 두는 단계;
    스와핑된 제3 상태에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태를 이용하여 상기 제2 상태에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행하는 단계;
    상기 제1 상태에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태를 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태는 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계;
    직교화된 제3 상태에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태는 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태를 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 단계; 및
    직교화된 상기 제2 상태에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태를 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태를 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행하는 단계를 포함하는 양자상태 복사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양자 시스템과 상기 양자 피드백 시스템은 도이치(Deutsch) 조건을 만족하는 유니터리 연산으로 연결된 것을 특징으로 하는 양자상태 복사방법.
  3. 피복사 양자상태를 제1 상태로 입력받는 제1 상태회로;
    초기 양자상태를 제2 상태로 입력받는 제2 상태회로;
    코히어런트 양자 피드백 상태를 제3 상태로 갖는 제3 상태회로;
    상기 제1 상태회로의 피복사 양자상태와, 상기 제3 상태에 있는 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 스와핑하여, 상기 피복사 양자상태를 상기 제3 상태회로에 두고, 상기 코히어런트 양자 피드백 상태를 상기 제1 상태회로에 두는 제1 오퍼레이터;
    스와핑된 제3 상태회로 값에는 작용하지 않고, 스와핑된 제1 상태회로 값을 이용하여 상기 제2 상태회로 값에, 제어된 합 연산(Controlled Sum Operation)을 수행하는 제2 오퍼레이터;
    상기 제1 상태회로 값에는 작용하지 않고, 제어된 합 연산이 수행된 상기 제2 상태회로 값을 대각성분만 남기고, 스와핑된 제3 상태회로 값은 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 제3 오퍼레이터;
    직교화된 제3 상태회로 값에는 작용하지 않고, 상기 제1 상태회로 값은 대각성분만 남기고, 대각성분만 남겨진 제2 상태회로 값을 직교화시키는 유니터리 연산을 수행하는 제4 오퍼레이터; 및
    직교화된 상기 제2 상태회로 값에는 작용하지 않고, 대각성분만 남겨진 상기 제1 상태회로 값을 직교화시키고, 직교화된 상기 제3 상태회로 값을 대각성분만 남기는 유니터리 연산을 수행하는 제5 오퍼레이터를 포함하는 양자 메모리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 상태회로와 상기 제2 상태회로로 구성된 양자 시스템과 상기 제3 상태회로는 도이치(Deutsch) 조건을 만족하는 유니터리 연산으로 연결된 것을 특징으로 하는 양자 메모리.
KR1020130004721A 2013-01-16 2013-01-16 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리 KR101349455B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130004721A KR101349455B1 (ko) 2013-01-16 2013-01-16 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130004721A KR101349455B1 (ko) 2013-01-16 2013-01-16 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101349455B1 true KR101349455B1 (ko) 2014-01-09

Family

ID=50145072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130004721A KR101349455B1 (ko) 2013-01-16 2013-01-16 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101349455B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074890B1 (ko) * 2019-05-15 2020-02-07 한양대학교 에리카산학협력단 결맞음 상태의 연속적 상태 구분 장치 및 그 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008539480A (ja) 2005-04-26 2008-11-13 ディー−ウェイブ システムズ，インコーポレイテッド 量子ビット状態のコピー
KR20110120805A (ko) * 2010-04-29 2011-11-04 한양대학교 산학협력단 양자 얽힘 증류 방법 및 이에 사용되는 유니터리 연산 처리 소자

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008539480A (ja) 2005-04-26 2008-11-13 ディー−ウェイブ システムズ，インコーポレイテッド 量子ビット状態のコピー
KR20110120805A (ko) * 2010-04-29 2011-11-04 한양대학교 산학협력단 양자 얽힘 증류 방법 및 이에 사용되는 유니터리 연산 처리 소자

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문:ICCA2005 *
논문:IFAC *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074890B1 (ko) * 2019-05-15 2020-02-07 한양대학교 에리카산학협력단 결맞음 상태의 연속적 상태 구분 장치 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McKague et al. Robust self-testing of the singlet
Xiao et al. Enhancing teleportation of quantum Fisher information by partial measurements
Miyake Quantum computational capability of a 2D valence bond solid phase
Pisenti et al. Distinguishability of hyperentangled Bell states by linear evolution and local projective measurement
Miguel-Ramiro et al. Delocalized information in quantum networks
EP3258458B1 (en) Share recovery system, share recovery apparatus, share recovery method, and program
Ahn et al. Quantum-state cloning in the presence of a closed timelike curve
Tripathi et al. Fingerprints of Majorana bound states in Aharonov-Bohm geometry
Fujii Noise threshold of quantum supremacy
Bang‐Jensen et al. Disjoint 3‐cycles in tournaments: A proof of the Bermond–Thomassen conjecture for tournaments
Li et al. Recovering quantum correlations from amplitude damping decoherence by weak measurement reversal
Brandao et al. Detection of multiparticle entanglement: Quantifying the search for symmetric extensions
Rahman et al. Entanglement witness and linear entropy in an open system influenced by FG noise
Tong et al. Weighted control with‐stability constraint for switched positive linear systems
Wang et al. Distributed state estimation for stochastic non‐linear systems with random delays and packet dropouts
KR101349455B1 (ko) 양자상태 복사방법 및 이를 이용한 양자 메모리
Liu et al. Universally optimal verification of entangled states with nondemolition measurements
Sadowski et al. Lively quantum walks on cycles
Kuzyk Quantum no-cloning theorem and entanglement
Vanherck et al. Relaxation of quantum dots in a magnetic field at finite bias–Charge, spin, and heat currents
Hu et al. Consensus for second‐order agent dynamics with velocity estimators via pinning control
Yu Multipartite W-type state is determined by its single-particle reduced density matrices among all W-type states
Meena et al. Ground-state properties of the narrowest zigzag graphene nanoribbon from quantum Monte Carlo and comparison with density functional theory
Lian et al. Stability analysis for switched Hopfield neural networks with time delay
Liu et al. Direct measurement of the concurrence for two-qubit electron spin entangled pure state based on charge detection

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181203

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191202

Year of fee payment: 7