イオントラップ型量子コンピュータ
イオントラップを用いた制御NOT量子ゲートの最初の実装方法は、1995年にイグナシオ・シラック(en:Juan Ignacio Cirac Sasturain)とペーター・ツォラーによって提案された。 同年、NISTのある研究グループ(Ion Storage Group)がイオントラップ型の制御NOTゲートの実現に成功したことで、世界中で量子コンピュータの研究ブームが巻き起こった。 このとき従来のイオントラップに関する研究グループの多くが量子コンピューティング研究に移行したが、最近では他の研究グループも多くこの取り組みに参加している。この分野は、ここ10年間で莫大な進歩があり、イオントラップは量子計算の主要な候補として残っている。
ユーザがパラメータαを決定できる場合、相対位相を補正するための既知の量子情報処理が存在するため、このデコヒーレンスの処理は比較的簡単である 。しかし、磁場との相互作用によるαは経路に依存するため、問題は非常に複雑である。 相対位相のデコヒーレンスをイオントラップに導入できる複数の方法を考えると、デコヒーレンスを最小化する新しい基準でイオン状態を再考することは、問題を排除する一つの方法である可能性がある。
デコヒーレンスに対抗する一つの方法は、量子状態を | ↑↓ ⟩ {\displaystyle \left|\uparrow \downarrow \right\rangle } および | ↓↑ ⟩ {\displaystyle \left|\downarrow \uparrow \right\rangle } を基底状態として使用するデコヒーレンスフリー部分空間(DFS)を用いて表現することである。 DFSは実際には2つのイオン状態の部分空間であり、両方のイオンが同じ相対位相を取得する場合、DFS内の全体の量子状態は影響を受けない。