現代物理学に自信ニキ来てくれ

量子コンピューターに使う量子ビットってあるやん?あれって具体的にどういう回路なん?

ググっても出てこなくて困っとるんや

簡単に言うとパイの実みたいに重ねてるんや

ゆらぎの状態を利用して1でもあるし0でもあるステータスで計算にかけるんや

トンネル使っとるんか?

ハードウェアの話か?

二次元のアニ豚を3次元の政治豚が見下すようなもんやな

なんでもええねんけど
例えば1個1個の電子を使うという発想もある

素因数分解が早く出来るのはなんでや

全然

もう出て来んかな

とりあえずマイクラの動画見てみるわ

全然わからーん
回路はやったことあるけど

このようにして超伝導体特有の性質を使ったジョセフソン接合を用いて、離散化準位を実現し、その中で特定の2つの準位を使って量子計算をすることができます。
ではこの人工原子(ここではトランズモン)の量子状態をどう制御するのか。ここもきちんと理解するにはかなり難しい物理を理解する必要があるので、名前とイメージだけお伝えすると、(空洞)共振器量子電磁力学(c-QED: Cavity Quantum ElectroDynamics)と呼ばれるものを応用します。共振器内においた単一原子と、共振器内の光子(≒電場)との相互作用を用いて量子状態を制御します。今ではこれを2次元系に応用して使われる方が集積性に優れるとのことでよく使われています。

このトランズモン量子ビットは発見当初のコヒーレンス時間(=情報の保存時間、計算可能時間)が1nsとかなり短かかったのですが、数々の研究を経て、最近では100μs程度まで改善され、一気に実用化が現実味を帯びています。[5] 確かgoogleやIBMが研究しているのは、もはやこの物理現象ではなく、このトランズモン量子ビットの集積化がメインだったかと思います。今のコンピューターもトランジスタの集積化が成功したことが一気に広がっていった一因だったので、もしこれが実現できれば量子コンピューターの実現にさらに近づきます。
実はこの超伝導量子ビットを最初に発見・提唱したのは日本人です。(当初NEC基礎研究所の中村さん、蔡さん。)

量子コンピューターの実用化が現実みを帯びてきたと言いましたが、まだまだ課題も多いです。よく言われる課題がまず「コヒーレンス時間」です。先ほども触れて少しずつ改善はしてきましたが、これは長ければ長いほど優位なのはいうまでもありません。特に量子コンピューターには「量子誤り」という課題もありこの「誤り訂正」をするための時間も必要です。(従来のコンピューターにも誤り訂正はあります。)
また、超伝導は基本的に極低温で動作します。数mK(ミリケルビン)から高くても数十K(ケルビン)程度です。これは、一般的に使われる表記にすると、ー270度程度の絶対零度付近の領域の話です。もちろん原理的に極低温で動作させないとノイズ(黒体放射によるフォトンなど)が多いのはありますが、冷却コストが大きいことは実用化を阻む要因になります。