Un team di ricercatori del California Institute of Technology ha scoperto che gli array di atomi di stronzio Rydberg sembrano promettenti per l'uso in un computer quantistico. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Fisica della natura , i ricercatori descrivono il loro studio sugli atomi di Rydberg di terre alcaline entangled quantistici disposti in array e cosa hanno imparato su di loro. Nello stesso numero, Wenhui Li, con l'Università Nazionale di Singapore, ha pubblicato un articolo su News &Views che esplora lo stato della ricerca sull'informatica quantistica, e delinea il lavoro svolto dal team di CIT.

I computer quantistici in grado di condurre un vero lavoro di calcolo non sono ancora stati realizzati, ma il lavoro continua poiché gli scienziati sono fiduciosi che l'obiettivo sarà raggiunto. E come osserva Li, la maggior parte dei computer quantistici dimostrativi in ​​fase iniziale sono basati su qubit superconduttori o piattaforme ioniche intrappolate, sebbene altri sistemi siano allo studio, anche. Uno di questi sistemi si basa su atomi neutri in cui le cariche dei protoni e degli elettroni si bilanciano. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno esaminato un tipo di sistema di atomi neutri basato su atomi di Rydberg (atomi eccitati con uno o più elettroni che hanno anche un numero quantico elevato). Per utilizzare tali atomi in un computer quantistico, essi devono, Certo, essere impigliato - e ce ne devono essere molti, generalmente disposti in un array.

Nel loro lavoro, il team di CIT ha sviluppato un modo per dimostrare l'entanglement degli atomi di Rydberg negli array e, come parte del sistema, sono stati in grado di rilevare e controllare i qubit Rydberg con fedeltà senza precedenti. Per raggiungere questa impresa, hanno iniziato realizzando l'accoppiamento di fotoni tra diversi livelli di qubit dello stato fondamentale di Rydberg, evitando così la dispersione. Ciò ha anche consentito un rilevamento efficiente degli stati di Rydberg, migliorando notevolmente la fedeltà di rilevamento. I ricercatori hanno anche dimostrato l'entanglement a due qubit usando i potenziali delle pinzette, anche con alta fedeltà.

Il risultato ha mostrato che è possibile ottenere fedeltà superiori a 0,99 con piattaforme a uno e due qubit di atomi di Rydberg di stronzio in serie, quale, la squadra nota, è vicino a quello ottenuto con qubit superconduttori o ioni intrappolati. Mostra anche che lo studio dei computer quantistici basati su atomi neutri è un'opzione di ricerca praticabile nella ricerca di una vera soluzione per computer quantistici.

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