"第1の特性周波数を有する第1の共振器と、前記第1の特性周波数よりも大きい第2の特性周波数を有する第2の共振器と、前記第1の共振器および前記第2の共振器の各々に結合され、前記第1の特性周波数および前記第2の特性周波数を含む周波数範囲にわたって同調可能な周波数を有するキュビットセルと、前記第1の共振器と前記第2の共振器との間で量子情報を転送するように、前記キュビットセルの前記周波数を同調させるように構成された古典的制御機構とを備える、量子プロセッサシステム。前記キュビットセルが、複数のキュビットセルのうちの第1のキュビットセルであり、前記古典的制御機構が第1の古典的制御機構であり、前記量子プロセッサシステムが前記第1の特性周波数を有する第3の共振器と、前記第2の共振器および前記第3の共振器の各々に結合され、前記第1の特性周波数および前記第2の特性周波数を含む周波数範囲にわって同調可能な周波数を有する、前記複数のキュビットセルのうちの第2のキュビットセルと、前記第2の共振器と前記第3の共振器との間で量子情報を転送するように、前記キュビットセルの前記周波数を同調させるように構成された第2の古典的制御機構とを備える、請求項1に記載の量子プロセッサシステム。前記第1の共振器、前記第2の共振器、および前記第3の共振器内で量子情報のロケーションを追跡するように構成されたシステム制御をさらに備える、請求項2に記載の量子プロセッサシステム。前記第1のキュビットセルが磁束キュビットであり、前記第2のキュビットセルが、単一ジョセフソン接合から形成される、請求項2に記載の量子プロセッサシステム。各々が前記第3の共振器に結合され、対応する古典的制御機構を有する、前記複数のキュビットセルのうちの第3のキュビットセルと、第4のキュビットセルと、第5のキュビットセルとをさらに備え、前記第1のキュビットセルが、前記第1の共振器および前記第2の共振器のうちの1つ中で量子情報の量子回転を実行するために最適化されるように構成され、前記第2のキュビットセル、前記第3のキュビットセル、前記第4のキュビットセル、および前記第5のキュビットセルが、それぞれ、前記第3の共振器と連携してマルチ入力量子ゲートを実行するように構成され、それにより、前記第1のキュビットセルの関連する構造が、前記第2のキュビットセル、前記第3のキュビットセル、前記第4のキュビットセル、および前記第5のキュビットセルの構造とは実質的に異なる、請求項2に記載の量子プロセッサシステム。前記第1の共振器、前記第2の共振器および前記第3の共振器が、複数の共振器のうちの第1の共振器、第2の共振器、および第3の共振器を備え、前記複数のキュビットセルと前記複数の共振器とが連続アレイで構成され、それにより、前記アレイ中の任意の共振器から前記アレイ中の任意の他の共振器に、量子情報を容易に転送することができる、請求項2に記載の量子プロセッサシステム。所与の特性周波数を有する2つ以上の共振器に結合されたキュビットセルがないように、前記複数のキュビットセルの各々と前記複数の共振器とが配列される、請求項6に記載の量子プロセッサシステム。量子情報を記憶するように構成された複数の共振器と、第1の論理演算のために構成された複数のキュビットセルの第1のセットであって、キュビットセルの前記第1のセットのうちの各々が、前記複数の共振器のうちの少なくとも1つに結合された、キュビットセルの第1のセットと、第2の論理演算のために構成された前記複数のキュビットセルの第2のセットであって、キュビットセルの前記第2のセットのうちの各々が、前記複数の共振器のうちの少なくとも1つに結合された、前記キュビットセルの第2のセットと、第3の論理演算のために構成された前記複数のキュビットセルの第3のセットであって、キュビットセルの前記第3のセットのうちの各々が、前記複数の共振器のうちの少なくとも1つに結合された、前記キュビットセルの第3のセットとを備える、量子プロセッサシステム。前記第1の論理演算が、所与のキュビットセルの状態を判断する読取り演算であり、前記複数のキュビットセルの前記第1のセットのうちの各々が、忠実度の高い読取り演算を可能にするための適切なサポート機器を備える、請求項8に記載の量子プロセッサシステム。前記第1の論理演算が、関連する共振器の状態の量子回転であり、それにより、前記複数のキュビットセルの前記第1のセットのうちの各々が、関連する古典的制御パラメータと別様に相互作用する第1の状態と第2の状態とをもつスピン1/2粒子の状態としてモデル化することができるエネルギー状態のセットを有するように構成される、請求項8に記載の量子プロセッサシステム。前記複数のキュビットセルの第1のセットのうちの各々が、超伝導磁束キュビットを備える、請求項10に記載の量子プロセッサシステム。前記第1の論理演算がマルチキュビット論理ゲート演算であり、それにより、前記複数のキュビットセルの前記第1のセットのうちの各々が単一ジョセフソン接合を備える、請求項8に記載の量子プロセッサシステム。前記複数の共振器および前記複数のキュビットセル内で量子情報のロケーションを追跡するように構成されたシステム制御をさらに備える、請求項8に記載の量子プロセッサシステム。前記複数のキュビットセルと前記複数の共振器とが連続アレイで配列され、それにより、前記アレイ中の任意の共振器から前記アレイ中の任意の他の共振器に、量子情報を容易に転送することができる、請求項8に記載の量子プロセッサ。前記複数の共振器は、各々が第1の特性周波数を有する共振器の第1のセットと、各々が第2の特性周波数を有する共振器の第2のセットとを備える、請求項14に記載の量子プロセッサシステム。所与の特性周波数を有する2つ以上の共振器に結合されたキュビットセルがないように、前記複数のキュビットセルの各々および前記複数の共振器が配列される、請求項15に記載の量子プロセッサシステム。量子プロセッサにおいて論理ゲート演算を実行するための方法であって、第1の共振器から、第2の共振器に結合された第1のキュビットに量子情報のアイテムを転送することであって、前記第1のキュビットが、マルチキュビット論理ゲート演算において使用するために最適な第1の構造を有する、量子情報のアイテムを転送することと、量子情報の処理済みアイテムを生成するように、前記第2の共振器に結合された少なくとも第2のキュビットの論理状態によって制御された前記第1のキュビットに対して、量子論理ゲート演算を実行することと、前記第2の共振器から、第3の共振器に結合された第3のキュビットに量子情報の前記処理済みアイテムを転送することであって、前記第3のキュビットが、前記第3のキュビットに記憶された量子情報に対する忠実度の高い読取り演算を可能にするように構成された第2の構造を有する、前記処理済みアイテムを転送することと、前記第3のキュビットから、論理出力として量子情報の前記処理済みアイテムを読み取ることとを含む、方法。量子情報の前記アイテムを発生させるために、前記第1の共振器に結合された第4のキュビットのエネルギーを調整することをさらに含み、前記第4のキュビットが、前記第1の共振器内でデータの量子回転を実行するように構成された第3の構造を有する、請求項17に記載の方法。前記第4のキュビットの前記エネルギーを調整することが、前記第1の共振器に対して量子Xゲート演算を実行するように、前記第4のキュビットに関連する古典的制御パラメータを調整することを含む、請求項18に記載の方法。第1の共振器から、第2の共振器に結合された第1のキュビットに量子情報のアイテムを転送することが、量子情報の前記アイテムを第4の共振器に転送することと、前記第4の共振器から前記第2の共振器に量子情報の前記アイテムを転送するように、前記第2の共振器および前記第4の共振器の各々に結合された第4のキュビットのエネルギーを調整することと、前記第2の共振器から前記第1のキュビットに量子情報のアイテムを転送するように、前記第1のキュビットのエネルギーを調整することとを含む、請求項17に記載の方法。本発明は、一般に、量子計算システムに関し、詳細には、量子論理演算を行うための量子プロセッサアセンブリに関する。量子プロセッサは、量子情報のための複数の記憶媒体と、量子情報を実質的に変えることなく記憶媒体の個別のユニット間で量子情報をパスするための少なくとも1つの機構とを含み得る。本発明の一態様によるプロセッサアーキテクチャの直接的な利益は、様々な論理ゲート演算および他の演算を実装するために専用の構成要素を利用することができることであり、プロセッサ機能の効率的な実装形態が可能になる。本発明で使用する場合、共振器は、情報の量子ビットの全部または一部分を記憶するために使用することができる、複数の量子状態を有する物理アセンブリである。たとえば、共振器は、伝送線路、共振キャビティ、または所与のアプリケーションに適した任意の他の構造として実装することができる。一般に、共振器は一定である特性周波数を有するが、所与のアプリケーションによって必要とされる場合、同調可能な共振器アセンブリを使用することができることが了解されよう。キュビットセルは、制御機構に応答して同調可能である、複数のエネルギー状態を有する物理アセンブリである。たとえば、キャパシタの電界とインダクタの磁界と超電導位相差との何らかの組合せの間でエネルギーを伝達することができる発振器として、キュビットセルを実装することができる。キュビットセルの例示的な実装形態は、ジョセフソン接合、量子ドット、SQUID超伝導量子干渉素子、クーパー対箱、およびイオントラップのうちの1つまたは複数を含むことができる。一貫し明確な用語を維持するために、本明細書ではキュビットという用語は、1つまたは複数の共振器またはキュビットセルに記憶された量子情報のアイテムを指す。各アセンブリは、量子情報を記憶するように構成された複数の共振器と、共振器に記憶された量子情報を操作するように構成された複数のキュビットセルとを含むことができる。量子情報の所与のアイテムは、所与の共振器またはキュビットセルの物理量子状態には限定されず、むしろ、情報を記憶した共振器またはキュビットセルの複数の物理量子状態の線形重畳を表し得ることが理解されよう。量子情報の所与のアイテムは、複数のキュビットセルおよび共振器に記憶することができるが、複数のキュビットセルおよび共振器の各々の物理量子状態の線形重畳によって表すことができることがさらに了解されよう。さらに、本発明の任意の2つの構成要素が結合されたのように説明される場合、その用語は、電気導体を用いた機械結合のような物理結合の手段だけではなく、容量結合、誘導結合、磁気結合、核結合および光結合を含む任意の他の適切な結合手段、あるいは上記のいずれかの組合せを包含するものであることが了解されよう。図1に、本発明の一態様による量子プロセッサ10を示す。図示された量子システム10は、関連する古典的制御機構14を有する少なくとも1つのキュビットセル12を含む。古典的なという用語は、制御の様式が一般に古典物理学の法則にしたがって挙動することを示す。たとえば、古典的制御機構は、キュビットセルに提供される電流、電圧または磁束のパラメータのような古典的制御パラメータのマグニチュードを変更することによって、周波数を、したがって、キュビットの対応するエネルギーを調整することができる。図示のプロセッサ10において、古典的制御機構14は、2つの別個の演算を介して古典的制御パラメータを遷移させることができる。1つは、断熱掃引、すなわち、掃引システムの特性エネルギーに対して低速の遷移である。掃引中、制御パラメータが調整されると、キュビットの状態はシステムのエネルギー輪郭を追跡する。2つ目はジャンプであり、掃引システムの特性エネルギーに対して高速の遷移である。ジャンプは、掃引システムの量子状態を変更することなしに掃引システムのエネルギーを瞬時に変更するために、ハミルトン関数の対称性を利用する。量子プロセッサ10は、各々がキュビットセルに結合されている第1の共振器16と第2の共振器18とを含む。共振器の実装形態は特定の技術には制限されず、たとえば、第1の共振器16および第2の共振器18は、伝送線路共振器、集中定数素子共振器、分布共振器、またはそれらの組合せとして構成することができることが了解されよう。別の例として、第1の共振器16および第2の共振器18は、それぞれの端部に容量ギャップまたは誘導ギャップを備える共面導波路、ストリップライン導波路、マイクロストリップ導波路、スロットライン導波路、または同軸導波路から形成することができる。量子プロセッサ10は、古典的制御機構14の操作により、論理キュビットによって表される量子情報を第1の共振器16と第2の共振器18との間で遷移させることができるように構成される。本発明の一態様によれば、キュビットセル12に結合された共振器16および18の各々は異なる共振周波数を有し、それにより、第1の共振器16の第1の励起状態のエネルギーは、第2の共振器18の第1の励起状態のエネルギーとは異なる。一例として、第1の共振器は約10GHzの周波数を有することがあり、第2の共振器は約15GHzの周波数を有することがある。図1の共振器/キュビットセル/共振器システムのエネルギー状態は、図2に、エネルギー準位図50として示されている。図示のエネルギー準位図50では、共振器/キュビットセル/共振器システムのエネルギーは、垂直軸によって表され、古典的制御パラメータの値は水平軸上に表される。一例として、P1は、キュビットセルにおいて10GHz未満の周波数を生じる古典的制御パラメータの第1の値に対応することができ、P2は、キュビットセルにおいて10GHz~15GHzの周波数を生じる古典的制御パラメータの第2の値に対応することができ、P3は、キュビットセルにおいて15GHzよりも大きい周波数を生じる古典的制御パラメータの第3の値に対応することができる。エネルギー準位図50、ならびに複数の量子論理ゲートを実行するために第1のキュビット12と共振器16および18との間のエネルギー状態を操作することに関するより詳細な説明は、ARBITRARYQUANTUMOPERATIONSWITHACOMMONCOUPLEDRESONATORと題する米国特許第7,498,832号、およびQUANTUMGATEOPERATIONSWITHACOMMONCOUPLEDRESONATORと題する米国特許出願第12/748,923号に記載されており、これらの米国特許および米国特許出願の各々は、参照により本明細書に組み込まれる。エネルギー準位図50は、ケット表記では|e,0,0>と表される第1の状態52を示し、キュビットセル12は励起状態であり、2つの共振器16および18は基底状態である。第1の状態52は、図2のエネルギー準位図50上に対角線として表される。エネルギー準位図50は、3つの状態54、56および58をさらに含み、キュビットセル12は基底状態であり、各々が準位図内の水平線によって表されている。ケット表記では|g,0,0>と表される第2のエネルギー状態54では、キュビットセル12の各々、第1の共振器16および第2の共振器18は、基底状態である。ケット表記では|g,1,0>と表される第3のエネルギー状態56では、キュビットセルの各々および第2の共振器は基底状態であるが、第1の共振器は励起状態である。ケット表記では|g,0,1>と表される第4のエネルギー状態58では、キュビットセルの各々および第1の共振器は基底状態であるが、第2の共振器は励起状態である。準位図に示すように、キュビットセル12と第1の共振器16との間の結合の結果、第1の状態52と第3の状態56の交点も第1の交差回避62が生じる。したがって、古典的制御機構14が、断熱掃引を介して制御パラメータを調整する場合、すなわち、第1の共振器16および第2の共振器18の周波数に対して制御パラメータを緩やかに調整する場合、共振器/キュビットセル/共振器システムの状態は交差回避62の輪郭を辿る。たとえば、システムが、制御パラメータが値P1である場合、|g,1,0>状態で始動し、制御パラメータが、第1の交差回避62を通ってたとえば、P1からP2に断熱的に掃引された場合、システムは遷移部の後に|e,0,0>状態になる。同様に、キュビットセル12と第2の共振器18との間の結合の結果、第1の状態52と第4の状態58の交点に第2の交差回避64が生じ、それにより、断熱掃引中に、システムの状態は、第2に交差回避の輪郭を辿る。たとえば、システムが、P2の制御パラメータで|e,0,0>状態で始動し、制御パラメータが、第2の交差回避64を通ってたとえば、P2からP3に断熱的に掃引された場合、システムは遷移の後に|g,0,1>状態になる。このようにして、値P1からP3への古典的制御機構の断熱掃引によって、第1の共振器16内の量子情報を第2の共振器18に転送することができることが了解されよう。転送の忠実度は、古典的制御パラメータが遷移されるレートの関数であり、したがって、遷移レートを低下させることによって忠実度を恣意的に高くすることができる。図3に、本発明の一態様による量子伝送線路100の一例を示す。量子共振器伝送線路100は、各々がキュビットの少なくとも一部分を記憶するように構成された複数の共振器102~106を含む。たとえば、所与の共振器は、複数のエネルギー状態を含むことができ、共振器は、複数のエネルギー状態のうちの1つまたは複数を備える量子状態の重畳を含むことができる。複数の共振器102~106の各々は、特性周波数と特性周波数の関数である複数のエネルギー状態とを有することができることが了解されよう。量子伝送線路100は、対応する古典的制御機構図示せずに各々が結合された複数のキュビットセル112~115をさらに備えることができ、それにより、各キュビットの周波数、したがって、対応するエネルギーは、所定の範囲にわたって同調可能となる。図示の実装形態では、複数のキュビットセル112~115の各々は、複数の共振器102~106のうちの2つに結合されており、それにより、各共振器は、キュビットセルによって隣接する共振器から分離されている。本発明の一態様によれば、伝送線路は、所与のキュビットたとえば、112に結合された共振器たとえば、102および103の各々が異なる特性周波数を有するように構成することができる。たとえば、共振器102、104および106の第1のセットは、第1の周波数たとえば、10GHzで動作することができ、共振器103および105の第2のセットは、第2の周波数たとえば、15GHzで動作することができ、共振器とキュビットセル112~115とは、各キュビットセルが、第1のセットのうちの1つの共振器および第2のセットのうちの1つの共振器に結合されるように構成される。キュビットセル112~115を同調することができる所定の範囲は、第1の周波数と第2の周波数とを包含するように選択することができる。キュビットセル112~115の各々をそれらの所定の周波数範囲に沿って同調させ、伝送線路内の量子情報のロケーションを監視するように構成されたシステム制御120によって、伝送線路を監視することができる。1つの実装形態では、システム制御120は、複数のキュビットセルに関連する複数の古典的制御機構にそれぞれ対応する制御信号を提供して、複数のキュビットセルの関連する周波数および対応するエネルギー状態を調整するように構成された従来のたとえば、非量子コンピュータシステムを備えることができる。さらに、システム制御120は、各制御信号が提供されると、伝送線路内の量子情報の記憶されたロケーションを追跡するように構成することができる。したがって、量子情報は、伝送線路に沿ってパスすることができ、量子論理ゲート演算において使用するために既知のロケーションから取り出すことができる。図4に、システム制御132と量子プロセッサ140とを備える本発明の一態様による量子システム130を示す。量子プロセッサ140は、キュビットを備える量子情報の全部または一部分を記憶するように各々が構成された複数の共振器142~156を含む。上述したように、共振器の実装形態は特定の技術には制限されず、たとえば、複数の共振器142~156は、伝送線路共振器、集中定数素子共振器、分布共振器、またはそれらの組合せとして構成することができることが了解されよう。複数の共振器142~156の各々は、関連する特性周波数を有することができる。図示の実装形態では、複数の共振器142~156の第1のセット142~149は、第1の関連する周波数たとえば、10GHzを有することができ、複数の共振器の第2のセット150~156は、第2の関連する周波数たとえば、15GHzを有することができる。量子プロセッサ140は、記憶されたキュビットに対して論理演算を実行するように構成された複数のキュビットセル162~199をさらに備える。図示の実装形態では、キュビットセルの各々は、ジョセフソン接合、量子ドット、SQUID超伝導量子干渉素子、クーパー対箱、またはイオントラップのうちの1つまたは複数のような、共振周波数が同調可能である任意の量子システムとして実装されることができる。各キュビットセル162~199は、1つまたは複数の共振器に結合することができ、それにより、共振器142~156と、集合的に解釈されるキュビットセルとを使用して、1つのキュビットに対して論理演算を実行することができる。本発明の一態様によれば、複数のキュビットセル162~199と複数の共振器142~156を連続アレイで配列することができ、それにより、アレイ中の任意の共振器から、アレイ中の任意の他の共振器に量子情報を容易に転送することができる。このために、所与の特性周波数を有する1つ以下の共振器に各キュビットセルが結合されるように、複数のキュビットセル162~199および複数の共振器142~156を配列することができる。図示の実装形態では、複数の共振器142~156のために2つの特性周波数しか使用しないので、これは、各キュビットセル162~199が複数の共振器のうちの2つ以下の共振器に結合されていることを意味する。ただし、伝送線路よりも複雑な構造を可能にするために、共振器のすべてまたは大部分たとえば、アレイの境界上にはない共振器のすべてを、3つ以上のキュビットに接続することができる。プロセッサ140の図示の実装形態は、量子プロセッサの簡略化されたバージョンであり、本発明の一態様による量子プロセッサは、いずれかの次元または両方の次元においてより大きくすることができることが了解されよう。ただし、図示の実装形態内のキュビットセル162~199と共振器142~156との配列は、プロセッサ内の量子論理ゲートの性能に好適であり、本発明の一態様による量子プロセッサは、同様の配列を使用することができることが了解されよう。詳細には、各共振器142~156は、キュビットセル162~199のうちの4つに結合することができ、各キュビットセルは、アレイの境界上のキュビットセル162~165、168、172、175、179、182、186、189、193、および197~199以外のキュビットセルである。前述のように、プロセッサのよる量子情報の容易な移動を可能にするために、2つの共振器が所与のキュビットセルに接している場合、2つの共振器の各々は異なる特性周波数を有することができる。したがって、図1において前に説明したように、2つの共振器間での量子情報の転送を可能にするようにキュビットセルを操作することができる。図示の例では、同じ周波数の2つの共振器に結合されたキュビットセルがないことを保証するために、アレイ上に、共振器142~149の第1のセットと共振器150~156の第2のセットとをチェッカーボードパターンで配列することができる。このようにすることにより、複数のキュビットセル162~199の操作によって、アレイ上で情報を自由にパスできるようになる。本発明の別の態様によれば、複数のキュビットセル162~199は、各々が異なる構造を有し、異なる機能のために最適化された複数のタイプのキュビットセルを含むことができる。たとえば、複数のキュビットセル162~199は、キュビットセル162~164の第1のセットと、キュビットセル197~199の第2のセットと、キュビットセル165~196の第3のセットとを含むことができ、各セットは、特定のプロセッサ機能を実行するように設計された専用の特殊構造を有している。たとえば、キュビットセル162~164の第1のセットは、アダマールゲート演算またはXゲート演算のような量子回転を結合された共振器たとえば、142~144に対して実行するために最適化することができる。そのようなキュビットセル162~164は、たとえば、処理のためにエネルギーの光子をプロセッサ140にロードするように、空の共振器に対してXゲート演算を実行するために使用され得る。このために、キュビットセルの第1のセット162~164の各々は、関連する古典的制御パラメータと別様に相互作用する関連するスピンアップ状態とスピンダウン状態とをもつスピン1/2粒子状態としてモデル化することができるエネルギー状態のセットを有するように構成される。1つの実装形態では、キュビットセル162~164の第1のセットを、超伝導磁束キュビットとして構築することができる。キュビットセルの第2のセット197~199は、量子プロセッサ140に記憶された1つまたは複数のキュビットの状態を判断するために容易に読み取られるように構成することができる。たとえば、キュビットセルの第2のセット197~199は、キュビットセルからの忠実度の高い読取り演算を可能にするための適切なサポート機器を含むことができる。キュビットセルの第3のセット165~196は、マルチキュビット論理ゲート演算で使用するように最適化することができる。このために、キュビットセルの第3のセット165~196の各々は、たとえば、単一ジョセフソン接合として実装することができる。1つの実装形態では、第3のセット165~196は、それぞれ、超伝導位相キュビットとして実装することができる。本発明の一態様によれば、システム制御132は、複数のキュビットセル162~199のそれぞれの周波数範囲に沿って複数のキュビットセル162~199に関連するそれぞれの古典的制御機構図示せずを同調させ、プロセッサ内の量子情報のロケーションを監視するように構成される。システム制御132は、複数のキュビットセル162~199の関連する周波数と対応するエネルギー状態とを調整するために、複数のキュビットセル162~199に関連する複数の古典的制御機構図示せずにそれぞれ対応する制御信号を提供するように構成される。さらに、システム制御132は、プロセッサ140内の量子情報の記憶されたロケーションを追跡し、それにより、論理ゲートのために必要とされるときには情報を迅速に取り出すことができるようになる。たとえば、特定の論理演算を実行することができるようにするために、共振器の1つのセットに記憶された情報を、1つまたは複数の特殊なキュビットセルの近くの共振器まで移動させることができる。1つの実装形態では、共振器のコヒーレンス時間は、一般に、キュビットセルのコヒーレンス時間を上回るのでプロセッサ140中の任意の情報は、1つまたは複数の共振器中に記憶されて、残りのキュビットセルおよび共振器は、記憶されたデータの転送との任意の干渉を回避するためにそれらの基底状態に残される。。上記の構造および上記の機能的特徴に鑑みると、本発明の様々な態様による方法論は、図5を参照するとよりよく了解されよう。説明を簡単にするために、図5の方法論は、連続して実行するように図示され、記載されているが、本発明によれば、いくつかの態様は、本明細書に図示され、異なる順序で、および/または本願に図示および記載した態様とは他の態様と同時に行い得るので、本発明は例示した順序に限定されるものではないことが理解され、了解されよう。さらに、本発明の一態様による方法論を実装するために、すべての例示された特徴が必要とされる訳ではない。図5に、本発明の一態様による量子ゲート演算を実行するための1つの方法200を示す。202において、第1の共振器において量子情報のアイテムを提供するために、量子回転のために最適化されたキュビットセルを操作する。たとえば、共振器を第1の励起状態にするために、関連する共振器に対してXゲート演算を実行することができる。図4を参照すると、第1の共振器142を第1の励起状態にするために、第1のキュビットセル162が操作することができる。204において、第1の共振器から第2の共振器に量子情報を転送することができる。図4を参照すると、第2の共振器153に量子情報を移動するために、図1および図2において前に説明したように、第2のキュビットセル166、第3のキュビットセル170および第4のキュビットセル177の各々を順次操作することができる。206において、第2の共振器に関連するキュビットセルに量子情報を転送する。たとえば、図4を参照すると、第5のキュビットセル180に量子情報を転送することができる。たとえば、キュビットセルに関連する古典的制御パラメータを、キュビットセルが励起状態になることが予想されるポイントまで調整し、古典的制御パラメータをデフォルト値にジャンプさせることによって、所与の共振器のコンテンツを共振器に転送することができることが了解されよう。図示の実装形態では、古典的制御パラメータをP2とラベルされた値に、断熱的に遷移させ、次いで、古典的制御パラメータをP1とマークされた値にジャンプさせることによって、転送を行うことができる。208において、量子情報の処理済みアイテムを提供するために、第2の共振器に結合された少なくとも1つの他のキュビットによって制御される第2の共振器に関連するキュビットセルに記憶された情報に対して量子論理ゲート演算を実行する。たとえば、図4を参照すると、第5のキュビットセル180に対する制御NOTゲートを、第6のキュビットセル184をそのゲートのための制御として使用して実行することができる。量子制御NOTゲートを実施するための方法は、上記で参照したQUANTUMGATEOPERATIONSWITHACOMMONCOUPLEDRESONATORと題する米国特許出願第12/748,923号にいくらか詳しく記載されている。第5のキュビットセル180および第6のキュビットセル184の各々は、マルチキュビット論理演算を実行するための最適構成を有するように構築することができることが了解されよう。たとえば、キュビットセル180および184の状態を読み取るための任意のサポート回路は省略することができる。210において、第2の共振器に関連するキュビットセルから、読取り演算のために最適化された宛先キュビットセルに、量子情報の処理済みアイテムを転送する。たとえば、図4を参照すると、読取り演算のために第7のキュビットセル197を最適化することができ、第5のキュビットセル180から第7のキュビットセル197に、量子情報の処理済みアイテムを転送することができる。1つの実装形態では、第5のキュビットセル180中の情報は、第3の共振器145に転送され、第8のキュビット183および第9のキュビット190のエネルギーを適切な順序で調整することによって、第3の共振器から第4の共振器148に転送することができる。次いで、第4の共振器148から、前述したように直接的に結合された第7のキュビットセル197に、その情報をパスすることができる。次いで、212において、宛先キュビットセル中の情報を読み取ることができる。本発明の例について上述してきた。もちろん、本発明について説明するために、構成要素または方法論のあらゆる考えられる組合せを記載することは可能ではないが、当業者ならば、本発明の多くのさらなる組合せおよび置換が可能であることを認識するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内となる、すべてのそのような変更形態、修正形態および変形形態を包含するものである。"