Arrays af strontium Rydberg-atomer viser lovende brug i kvantecomputere

Et team af forskere ved California Institute of Technology har fundet ud af, at rækker af strontium Rydberg-atomer viser lovende brug i en kvantecomputer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , forskerne beskriver deres undersøgelse af kvanteindviklede Rydberg-atomer med alkalisk jord arrangeret i arrays og hvad de lærte om dem. I samme nummer, Wenhui Li, med National University of Singapore, har udgivet et nyheder og synspunkter, der udforsker tilstanden inden for kvantecomputerforskning, og skitserer arbejdet udført af teamet på CIT.

Kvantecomputere, der er i stand til at udføre rigtigt computerarbejde, er stadig ikke blevet realiseret, men arbejdet fortsætter, da forskerne er overbeviste om, at målet vil blive nået. Og som Li bemærker, de fleste af de tidlige demo-kvantecomputere er baseret på superledende qubits eller fangede ion-platforme, selvom andre systemer bliver undersøgt, såvel. Et sådant system er baseret på neutrale atomer, hvor ladningerne af protoner og elektroner balancerer. I denne nye indsats, forskerne kiggede på en type neutralt atomsystem baseret på Rydberg -atomer (ophidsede atomer med en eller flere elektroner, der også har et højt kvantetal). For at bruge sådanne atomer i en kvantecomputer, de skal, selvfølgelig, være viklet ind – og der skal være mange af dem, generelt arrangeret i et array.

I deres arbejde, teamet på CIT udviklede en måde at demonstrere sammenfiltring af Rydberg-atomer i arrays - og som en del af systemet, de var i stand til at opdage og kontrollere Rydberg qubits med hidtil uset troskab. For at opnå denne bedrift, de begyndte med at realisere fotonkobling mellem forskellige niveauer af Rydberg grundtilstands-qubits, dermed undgå spredning. Dette gav også mulighed for effektiv detektering af Rydberg-tilstande, i høj grad forbedre detektionssikkerheden. Forskerne demonstrerede også to-qubit sammenfiltring ved hjælp af pincetpotentialer, også med høj trofasthed.

Resultatet viste, at troskaber højere end 0,99 kunne opnås med enkelt- og to-qubit-platforme af arrayerede strontium Rydberg-atomer, hvilken, holdet noterer, er tæt på det, der opnås med superledende qubits eller fangede ioner. Det viser også, at undersøgelse af kvantecomputere baseret på neutrale atomer er en levedygtig forskningsmulighed i jagten på en ægte kvantecomputerløsning.

© 2020 Science X Network