I fisici dell'Istituto di Scienze Molecolari dell'Istituto Nazionale di Scienze Naturali del Giappone hanno sviluppato un nuovo
Nel loro lavoro, gli scienziati hanno usato l'otticapinzette per catturare due atomi di rubidio raffreddati quasi allo zero assoluto e separati di appena un micron. Colpendo gli atomi con uno speciale raggio laser che si illumina per soli 10 picosecondi (10 trilionesimi di secondo), hanno attivato il gate a due qubit più veloce del mondo, creando un entanglement quantistico tra due singoli atomi in 6,5 ns.
Porta a due Qubit - Basecomputer quantistici ad alte prestazioni. Questa è un'operazione logica sullo stato quantistico di due qubit. La variazione della porta implementata nello studio è una "porta Z controllata". Questa è un'operazione che cambia la sovrapposizione quantistica del primo qubit da "0 più 1" a "0 meno 1" se il secondo qubit è nello stato 1.
Sinistra:Lo stato quantistico del qubit è governato dall’orbitale dell’elettrone. A destra: Schema di funzionamento del dispositivo: a seconda dello stato del primo atomo, l'azione del laser cambia o mantiene il valore del secondo atomo. Immagini: Takafumi Tomita, IMS, Istituto Nazionale di Scienze Naturali
L'accuratezza (fedeltà) di una porta quantistica si degradaa causa del rumore proveniente dall'ambiente esterno e di un laser funzionante, che rende difficile lo sviluppo di computer quantistici, spiegano gli autori del lavoro. Poiché la scala temporale del rumore è in genere maggiore di un µs, un gate quantistico che funziona più velocemente sarà in grado di evitare interferenze esterne. E questo aumenterà la precisione dei calcoli.
La porta quantistica creata dai fisici funzionaalmeno due volte più veloce del rumore, il che significa che può ignorarlo. Gli scienziati ritengono che la nuova tecnologia supererà la limitazione di potenza legata al rumore dei computer quantistici a ioni superconduttori e intrappolati, che sono attualmente considerati i più promettenti.
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