Each feature of Qubi mimics a feature of real-world qubits.
A direção do ponto
O ponto pode apontar em qualquer direção ao redor do Qubi.
A direção do spin
Íons como Itérbio+, Bário+ ou Césio+ são levitados usando campos elétricos. Cada um tem um elétron de valência que age como um pequeno ímã. Ele tem um polo norte, que chamamos de “spin”. O spin pode apontar em qualquer direção ao redor do elétron.
Uma armadilha de íons demonstrando a levitação de pequenas partículas de poeira.
WikipediaUm chacoalhar revela a direção do ponto
Lembre-se de chacoalhar em linha reta, sem torcer ou girar demais.
Um laser revela a direção do spin
A direção do spin é medida com um laser especial. Quando o laser é disparado contra o elétron, ele só absorve o laser se seu spin estiver apontando para cima. Se o elétron absorveu um fóton do laser, em algum momento ele precisa emiti-lo de volta, então começará a brilhar na câmera! Assim, verificamos se o elétron começa a brilhar, revelando para onde o spin está apontando.
Ilustração de um laser iluminando um íon em uma armadilha de íons.
WikipediaUm movimento rápido gira a direção do ponto
Mover ou torcer em diferentes direções gira o ponto em diferentes direções.
Um laser gira a direção do spin
O spin do elétron pode ser girado com outro laser especial. Com base em seu comprimento de onda, esses lasers podem fazer com que o spin gire de diferentes maneiras ao redor do elétron.
Ilustração de um laser iluminando um íon em uma armadilha de íons.
WikipediaUma batida cria direções de ponto emaranhadas
Usamos sensores de movimento para detectar quando os Qubis se chocam. Bater os Qubis cria emaranhamento entre os pontos dos dois Qubis.
Dois lasers emaranham os spins
Dois lasers diferentes são disparados nos dois elétrons que queremos emaranhar. Se o primeiro elétron estiver apontando para cima, ele absorverá seu laser, o que criará uma microvibração em toda a armadilha. Agora, se a armadilha está vibrando, o segundo laser traduzirá essa vibração em uma inversão para o segundo qubit! Isso cria emaranhamento entre os spins dos elétrons.
Ilustração de dois lasers em uma armadilha de íons.
WikipediaO arco-íris mostra as direções correlacionadas
O arco-íris nos mostra exatamente quais direções do Qubi estão correlacionadas quando estão emaranhadas.
N/D
Não existe uma analogia visual em qubits reais de íons aprisionados: não conseguimos ver o emaranhamento no mundo real.
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