Article (Périodiques scientifiques)
Vibrational computing: Simulation of a full adder by optimal control
Bomble, L.; Lauvergnat, D.; Remacle, Françoise et al.
2008In Journal of Chemical Physics, 128 (6)
Peer reviewed vérifié par ORBi
 

Documents


Texte intégral
laetitiaquantumadder08.pdf
Postprint Éditeur (789.63 kB)
Demander un accès

Tous les documents dans ORBi sont protégés par une licence d'utilisation.

Envoyer vers



Détails



Résumé :
[en] Within the context of vibrational molecular quantum computing, we investigate the implementation of a full addition of two binary digits and a carry that provides the sum and the carry out. Four qubits are necessary and they are encoded into four different normal vibrational modes of a molecule. We choose the bromoacetyl chloride molecule because it possesses four bright infrared active modes. The ground and first excited states of each mode form the one-qubit computational basis set. Two approaches are proposed for the realization of the full addition. In the first one, we optimize a pulse that implements directly the entire addition by a single unitary transformation. In the second one, we decompose the full addition in elementary quantum gates, following a scheme proposed by Vedral [Phys. Rev. A 54, 147 (1996)]. Four elementary quantum gates are necessary, two two-qubit CNOT gates (controlled NOT) and two three-qubit TOFFOLI gates (controlled-controlled NOT). All the logic operations consist in one-qubit flip. The logic implementation is therefore quasiclassical and the readout is based on a population analysis of the vibrational modes that does not take the phases into account. The fields are optimized by the multitarget extension of the optimal control theory involving all the transformations among the 2(4) qubit states. A single cycle of addition without considering the preparation or the measure or copy of the result can be carried out in a very competitive time, on a picosecond time scale. (C) 2008 American Institute of Physics.
Disciplines :
Chimie
Auteur, co-auteur :
Bomble, L.
Lauvergnat, D.
Remacle, Françoise  ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie (sciences) > Laboratoire de chimie physique théorique
Desouter-Lecomte, Michèle  ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie (sciences) > Laboratoire de chimie physique théorique
Langue du document :
Anglais
Titre :
Vibrational computing: Simulation of a full adder by optimal control
Date de publication/diffusion :
2008
Titre du périodique :
Journal of Chemical Physics
ISSN :
0021-9606
eISSN :
1089-7690
Maison d'édition :
American Institute of Physics (AIP), New York, Etats-Unis - New York
Volume/Tome :
128
Fascicule/Saison :
6
Peer reviewed :
Peer reviewed vérifié par ORBi
Disponible sur ORBi :
depuis le 05 janvier 2010

Statistiques


Nombre de vues
253 (dont 4 ULiège)
Nombre de téléchargements
3 (dont 1 ULiège)

citations Scopus®
 
33
citations Scopus®
sans auto-citations
20
OpenCitations
 
32
citations OpenAlex
 
37

Bibliographie


Publications similaires



Contacter ORBi