Un team di ricercatori della Technische Universität Darmstadt ha battuto il record per il numero di atomi posizionati individualmente in una trappola per creare un array privo di difetti. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo spiega come hanno costruito la loro trappola e i loro piani per farne di ancora più grandi.

Gli scienziati che lavorano per costruire un computer quantistico veramente utile ritengono che sarà necessario intrappolare atomi neutri in matrici di dipoli per fungere da qubit. Il numero record precedente di atomi intrappolati in una tale trappola era 72. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno spinto il nuovo record a 111. Sostengono che anche il loro metodo è scalabile e che dovrebbe essere possibile utilizzarlo per creare array che contengono fino a un milione o più di atomi.

Per creare il loro array, i ricercatori hanno iniziato con una nuvola di atomi di rubidio in un vuoto tenuto in posizione da una trappola magneto-ottica. Prossimo, hanno permesso agli atomi nella nuvola di raffreddarsi. Quando hanno raggiunto i 100 μKelvin, sono stati spostati in una serie di microtrappole che avevano costruito utilizzando centinaia di trappole laser disposte in un quadrato.

Il team riferisce che nella sua fase iniziale, ciascuna delle trappole conteneva alcuni atomi:le hanno ridotte a ciascuna contenente solo uno o zero atomi usando un blocco di collisione. Lo hanno seguito creando un'immagine del sistema per consentire loro di identificare quali trappole contenevano un atomo e quali erano vuote. Hanno quindi posizionato un singolo atomo in ciascuna delle trappole vuote utilizzando pinzette ottiche. Una volta riempite tutte le trappole vuote, il team ha ripreso l'array per assicurarsi che ogni trappola contenesse un solo atomo. Notano che il processo di aggiunta di un singolo atomo a uno slot vuoto potrebbe essere utilizzato di nuovo se uno fosse trovato vuoto.

Riferiscono inoltre che il loro processo è stato utilizzato per creare una matrice quadrata 2D 10x10 di atomi, un array a scacchiera da 105 atomi e uno composto da due quadrati collegati tra loro che avevano 111 atomi. Aggiungono che sono attualmente al lavoro per costruire un array che può contenere 1000 atomi e affermano che l'unico ostacolo alla costruzione di array molto più grandi è il costo.

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