Un experimento reciente realizado por un equipo de investigadores del Valle Cuántico de Múnich ha logrado un progreso significativo en la operación continua de grandes arrays de átomos, acercándonos un paso más al desarrollo de computadoras cuánticas escalables y tolerantes a fallos. Liderado por Johannes Zeiher y asesorado por Immanuel Bloch, el equipo escaló con éxito el tamaño de los arrays de qubit de átomos neutros, logrando la operación continua de un array de 1,200 átomos por más de una hora.
En su experimento, realizado en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, los investigadores introdujeron un método innovador que aborda uno de los principales desafíos en la escalabilidad del enfoque de átomos neutros. Normalmente, expandir arrays de átomos neutros en redes ópticas o pinzas requiere tiempos de preparación más largos a medida que crece el tamaño del sistema. Este impedimento para ensamblar grandes arrays ordenados ha sido superado por el método del equipo, que implica reciclar átomos de una ejecución experimental a la siguiente y recargar y agregar continuamente átomos al array.
Utilizando esta técnica, los investigadores lograron formar arrays densamente empaquetados que contenían más de 1,000 átomos dentro de una red óptica. El equipo logró un tiempo de ciclo neto de 2.5 segundos, recargando aproximadamente 130 átomos en cada ciclo. Al mantener continuamente los arrays y sostener su tamaño y densidad a lo largo del tiempo, han superado limitaciones anteriores de tamaño del sistema y tiempo de preparación.
El éxito de este experimento representa un avance sustancial en la operación de sistemas cuánticos a gran escala. Abre nuevas posibilidades para la aplicación de la computación cuántica al evitar las limitaciones de tamaño del sistema y tiempo de preparación. Además, la operación continua de grandes arrays atómicos es crucial para el desarrollo de computadoras cuánticas escalables y tolerantes a fallos, permitiendo la resolución de problemas complejos que actualmente están más allá de las capacidades de los métodos de computación clásica.
Mirando hacia el futuro, el equipo anticipa que su técnica podría llevar a arrays de átomos aún más grandes, potencialmente conteniendo alrededor de 10,000 átomos. Esta escalabilidad mejoraría ampliamente las capacidades de la computación cuántica, especialmente cuando se combina con los recientes avances en compuertas cuánticas y circuitos cuánticos lógicos. Los átomos neutros están emergiendo como una plataforma prometedora para la computación cuántica, con una corriente constante de avances en grandes arrays atómicos que fortalecen su viabilidad.
El objetivo final es utilizar estos avances para tener un impacto significativo en diversos campos al permitir simulaciones y cálculos que actualmente son imposibles con tecnologías de computación clásica. La capacidad de mantener arrays de átomos grandes y continuamente operados podría desbloquear nuevas ideas y avances en simulaciones cuánticas, metrología cuántica y tareas de información, acercándonos a la realización del potencial completo de la computación cuántica.
El equipo de investigación, que incluye a Flavien Gyger, Maximilian Ammenwerth, Renhao Tao, Hendrik Timme, Stepan Snigirev, Immanuel Bloch y Johannes Zeiher, llevó a cabo este estudio en el Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität y PlanQC GmbH.
Sección de Preguntas Frecuentes:
The source of the article is from the blog lokale-komercyjne.pl