Un futuro computer quantistico, usando bit quantistici, o qubit, potrebbe essere in grado di risolvere problemi non trattabili per i computer classici. Gli scienziati stanno attualmente lottando per costruire dispositivi con più di pochi qubit, poiché ostacolano reciprocamente il corretto funzionamento.

I ricercatori guidati dal professor Ferdinand Schmidt-Kaler e dal dott. Ulrich Poschinger dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) in Germania hanno ora dimostrato il funzionamento di un registro a quattro qubit composto da ioni atomici intrappolati in una trappola a microchip. I qubit ionici possono essere posizionati liberamente all'interno della trappola, in modo tale che le operazioni quantistiche guidate dal laser ad alta precisione rimangano possibili.

Il team ha realizzato la generazione di uno stato entangled di quattro qubit, in cui ciascuno dei qubit perde la sua identità individuale, ma il registro nel suo insieme ha uno stato ben definito.

Ciò è stato ottenuto mediante operazioni sequenziali su coppie di qubit, intercalato con operazioni di movimento ionico. Lo stato quantistico risultante è trasportato da qubit che sono distribuiti su scale macroscopiche fino a diversi millimetri.

L'approccio per realizzare un computer quantistico basato sullo spostamento di ioni in una trappola microstrutturata è stato originariamente proposto dal team di fisica premio Nobel David J. Wineland chiamato "quantum CCD" per l'analogia con il movimento controllato delle cariche nei dispositivi alla base dei moderni macchine fotografiche.

Il lavoro di Kaufmann e collaboratori è apparso sulla rivista Lettere di revisione fisica .