Modellierung eines adiabatischen Quantensuchalgorithmus mit Polarisationsoptik

Quantensuchprozesse führen ihre Jagd nach dem Lösungszustand in einem zweidimensionalen Unterraum aus, der von dem Lösungszustand und einem Überlagerungszustand aller Nichtlösungen aufgespannt wird. Wie alle Transformationen im zweidimensionalen Hilbertraum läßt sich daher auch der adiabatische Quantensuchprozess nach Farhi und Gutmann [Phys.Rev.A 57 2403 (1998)], auf der Oberfläche der Poincarékugel bzw. der Blochkugel als eine Reihe von Rotationen veranschaulichen. Damit können wir den Suchprozeß als die Entwicklung eines Anfangszustandes des polarisierten Lichtes in einer entsprechenden Reihe von doppelbrechenden Platten darstellen. Das Orakelelement, das den Lösungszustand identifiziert, besteht aus einem alternierenden Stapel sehr dünner Kristallplatten mit schnellen Achsen, die abwechselnd auf den Ausgangszustand und den Lösungszustand zeigen. Wir besprechen die praktische Relevanz dieses Prozesses sowie eine experimentelle Realisierung.