Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California ha descubierto que las matrices de átomos de estroncio de Rydberg son prometedoras para su uso en una computadora cuántica. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , los investigadores describen su estudio de átomos de Rydberg de tierra alcalina entrelazados cuánticos dispuestos en matrices y lo que han aprendido sobre ellos. En el mismo número, Wenhui Li, con la Universidad Nacional de Singapur, ha publicado un artículo de News &Views que explora el estado de la investigación en computación cuántica, y describe el trabajo realizado por el equipo de CIT.

Las computadoras cuánticas capaces de realizar un trabajo informático real aún no se han realizado, pero el trabajo continúa ya que los científicos confían en que se alcanzará el objetivo. Y como señala Li, la mayoría de las computadoras cuánticas de demostración en etapa inicial se basan en qubits superconductores o plataformas de iones atrapados, aunque se están estudiando otros sistemas, así como. Uno de estos sistemas se basa en átomos neutros en los que se equilibran las cargas de los protones y los electrones. En este nuevo esfuerzo, los investigadores observaron un tipo de sistema de átomos neutros basado en átomos de Rydberg (átomos excitados con uno o más electrones que también tienen un número cuántico alto). Para usar tales átomos en una computadora cuántica, ellos deben, por supuesto, enredarse, y es necesario que haya muchos, generalmente dispuestos en una matriz.

En su trabajo, el equipo de CIT desarrolló una forma de demostrar el entrelazamiento de átomos de Rydberg en matrices y, como parte del sistema, fueron capaces de detectar y controlar qubits de Rydberg con una fidelidad sin precedentes. Para lograr esta hazaña, Comenzaron con la realización del acoplamiento de fotones entre diferentes niveles de qubits de estado fundamental de Rydberg, evitando así la dispersión. Hacerlo también permitió una detección eficiente de los estados de Rydberg, mejorando enormemente la fidelidad de detección. Los investigadores también demostraron un entrelazamiento de dos qubit utilizando potenciales de pinza, también con alta fidelidad.

El resultado mostró que se podían lograr fidelidades superiores a 0,99 con plataformas de uno y dos qubit de átomos de Rydberg de estroncio dispuestos en matriz. cuales, las notas del equipo, está cerca de lo que se logra con qubits superconductores o iones atrapados. También muestra que estudiar computadoras cuánticas basadas en átomos neutros es una opción de investigación viable en la búsqueda de una verdadera solución de computadora cuántica.

© 2020 Science X Network