Físicos del Instituto de Ciencias Moleculares del Instituto Nacional de Ciencias Naturales de Japón han desarrollado un nuevo
En su trabajo, los científicos utilizaron ópticapinzas para capturar dos átomos de rubidio enfriados hasta casi el cero absoluto y separados por solo una micra. Al golpear átomos con un rayo láser especial que brilla durante solo 10 picosegundos (10 billonésimas de segundo), dispararon la puerta de dos qubits más rápida del mundo, creando un entrelazamiento cuántico entre dos átomos individuales en 6,5 ns.
Puerta de dos qubits - BaseComputadoras cuánticas de alto rendimiento. Esta es una operación lógica en el estado cuántico de dos qubits. La variación de la puerta implementada en el estudio es una "puerta Z controlada". Esta es una operación que cambia la superposición cuántica del primer qubit de "0 más 1" a "0 menos 1" si el segundo qubit está en el estado 1.
Izquierda:El estado cuántico del qubit está gobernado por el orbital del electrón. Derecha: Esquema de funcionamiento del dispositivo: dependiendo del estado del primer átomo, la acción del láser cambia o mantiene el valor del segundo átomo. Imágenes: Takafumi Tomita, IMS, Instituto Nacional de Ciencias Naturales
La precisión (fidelidad) de la puerta cuántica se degradadebido al ruido del entorno externo y un láser en funcionamiento, lo que dificulta el desarrollo de computadoras cuánticas, explican los autores del trabajo. Debido a que la escala de tiempo del ruido suele ser mayor que un µs, una puerta cuántica que se ejecuta más rápido podrá evitar la interferencia externa. Y esto aumentará la precisión de los cálculos.
La puerta cuántica creada por físicos funcionaal menos el doble de rápido que el ruido, lo que significa que puede ignorarlo. Los científicos creen que la nueva tecnología superará la limitación de potencia relacionada con el ruido de las computadoras cuánticas superconductoras y de iones atrapados, que actualmente se consideran las más prometedoras.
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