Команда ученых из университета штата Пенсильвания изобрели и продемонстрировали новый способ мощности квантовых вычислений на гораздо меньшей площади и с гораздо большим контролем, чем раньше. Эти достижения помогут приблизить создание квантового компьютера. Новая технология описана в журнале Science.
Ученые использовали лазеры и микроволны для точного контроля над переключениями избранных кубитов из одного квантового состояния в другое, без изменения состояния других атомов в изометрической решетке. Новая технология демонстрирует потенциал использования атомов как кирпичиков цепи будущих квантовых компьютеров, пишет EurekAlert.
Для изучения квантовых атомов была создана лазерная решетка кубической формы из пяти слоев, на каждом из которых было место для 25 равномерно распределенных атомов. А для наведения на отдельный атом Вайсс и его коллеги использовали другой инструмент — скрещенные лазерные лучи, которые поднимали энергетический уровень «цели» примерно вдвое. И когда все атомы решетки подвергались воздействию микроволн, этот менял свое состояние, тогда как остальные — нет.
Одним из способов показать способность менять квантовое состояние отдельных атомов было то, что ученые изменили квантовые суперпозиции атомов в трех слоях, чтобы они образовали буквы P, S и U — аббревиатуру Пенсильванского университета.
«У нас получилась очень надежная система. Мы можем выполнять точную селекцию атомов с вероятностью успеха 99,7%, и планируем довести это значение до 99,99%», — заявил Вайсс.
