یک آزمایش اخیری توسط یک تیم تحقیقاتی از والد اتمی مونیخ به پیشرفت قابل توجهی در عملکرد پیوسته آرایه‌های اتمی بزرگ رسیده است که ما را یک قدم نزدیک‌تر به توسعه کامپیوترهای کوانتومی قابل مقیاس و مقاوم در برابر خطا می‌برد. زیر نظر یوهانس زایر و با راهنمایی ایمانوئل بلاخ، تیم برای نخستین بار موفق به افزایش اندازه آرایه‌های کیوبیت اتم‌های خنثی شدند و موفق به عملکرد پیوسته یک آرایه 1,200 اتمی برای بیش از یک ساعت شدند.
در آزمایش خود که در موسسه ماکس پلانک نوریک انجام شد، پژوهشگران یک روش نوآورانه معرفی کردند که به یکی از چالش‌های اصلی در افزایش مقیاس رویکرد اتم‌های خنثی پاسخ می‌دهد. به طور معمول، گسترش آرایه‌های اتم خنثی در تله‌های نوری یا چنگال‌ها نیازمند زمان‌های آماده‌سازی بیشتری است زمانی که اندازه سیستم افزایش می‌یابد. این مانع برای جمع‌آوری آرایه‌های ترتیب داده‌شده بزرگ را روشن سازی می‌کند طیکه روش تیم شامل بازیافت اتم‌ها از یک راه‌اندازی آزمایشی به راه‌اندازی بعدی می‌شود و به طور پیوسته اتم‌ها را بارگذاری می‌کند و به آرایه اضافه می‌کند.
با استفاده از این تکنیک، پژوهشگران موفق به ایجاد آرایه‌هایی که حاوی بیش از 1,000 اتم در یک تله نوری هستند شدند. تیم زمان ناخالص 2.5 ثانیه داشتند و در هر دوره تقریباً 130 اتم را دوباره بارگذاری می‌کردند. با دائمی نگهداشتن آرایه‌ها و حفظ اندازه و تراکم آن‌ها در طول زمان، آن‌ها که بازهاع عقب ضعف‌های قبلی در اندازه‌گیری و زمان آماده‌سازی را پشت سر گذاشته‌اند.
موفقیت این آزمایش یک گام مهم به جلو در عملکرد سیستم‌های کوانتومی بزرگ است. این امکانات جدیدی را برای استفاده از محاسبات کوانتومی فراهم می‌کند که با طرد محدودیت‌های اندازه سیستم و زمان آماده‌سازی مواجه هستند. به‌علاوه، عملکرد پیوسته آرایه‌های اتمی بزرگ برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی قابل مقیاس و مقاوم در برابر خطا ضروری است و اجازه حل مسائل پیچیده ای را می‌دهد که در حال حاضر خارج از توانایی روش‌های محاسبات کلاسیک است.
با نگاه به آینده، تیم پیش‌بینی می‌کند که تکنیک خود می‌تواند به آرایه‌های اتمی حتی بزرگتر، با حدود 10,000 اتم منجر شود. این قابلیت قابل مقیاس‌پذیری قدرتمندی به قدرت محاسبات کوانتومی می‌دهد، ویژه‌تر زمانی که به تجدیدنظرهای اخیر در دروازه‌های کوانتومی و مدارهای کوانتومی منطقی اضافه شود. اتم‌های خنثی به عنوان یک پلتفرم واعده برای محاسبات کوانتومی در حال ظهور هستند، با یک جریان پیوسته از پیشرفت‌های آرایه‌های اتمی بزرگ که قابلیت آن‌ها را تقویت می‌کند.
هدف نهایی استفاده از این پیشرفت‌ها برای تاثیرگذاری قابل توجهی در زمینه‌های مختلف با امکان سازی شبیه‌سازی‌ها و محاسباتی که با فن‌آوری‌های محاسباتی کلاسیک امروزی غیرممکن است. توانایی حفظ آرایه‌های اتمی بزرگ و پیوسته عامل مهمی برای رسیدن به نتایج و فراگیری‌های جدید در شبیه‌سازی‌های کوانتومی، مترولوژی کوانتومی و وظایف اطلاعاتی است که ما را به دست‌یابی به توانایی کامل محاسباتی کوانتومی نزدیک‌تر می‌کند.
این تیم تحقیقاتی که شامل فلاویان گایگر، ماکسیمیلیان آمنورث، رنهائو تاو، هندریک تیمه، استپان اسنیگیرف، ایمانوئل بلاخ، و یوهانس زایر هستند، این مطالعه را در موسسه ماکس پلانک برای نوریک، مرکز مونیخ برای علم و فناوری کوانتوم (MCQST)، دانشکده فیزیک دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان، و شرکت PlanQC GmbH انجام دادند.
The source of the article is from the blog publicsectortravel.org.uk