Uzmanlar, lazerler tarafından oluşturulan periyodik bir dizi yakalama alanı olan optik bir kafes içine hapsedilen ultra soğuk atomların kuantum hesaplama yapabileceğine inanıyor.
Bu kafes aynı zamanda ölçeklenebilir olmalı ve kuantum hesaplamayı da gerçekleştirebilmeli. Ancak bu noktaya kadar bilim insanları, aynı anda ikiden fazla atomu kuantum mekaniksel olarak birbirine dolamak gibi çok önemli bir aşamayı tamamlayamamışlardı.
Şimdi, Jian-Wei Pan ve Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden meslektaşları, sekiz atomdan oluşan iki boyutlu grupları ve 10 atomdan oluşan tek boyutlu zincirleri başarıyla dolaştırdılar. Grup ayrıca atom durumlarının tek atom çözünürlüklü kontrolünü ve görüntülemesini de gösterdi. Bulgular, optik kafes tabanlı kuantum işlemciler için gerekli yapı parçalarının bir kısmının artık uygulanabilir olduğunu gösteriyor.
Pan ve meslektaşları, 2000’den fazla rubidyum atomu içeren bir cihazda, daha önce atom çiftlerini dolaşık hale getirmişlerdi. Bu deneyde, her kafes bölgesinde iki tuzaklama pozisyonu olan iki boyutlu bir kafes olan süper kafes kullandılar. Bilim insanları, daha fazla sayıda atomu dolaştırmak için bir kez daha süper kafesi kullandılar. Buna ek olarak, son derece hassas uzaysal ışık modülatörleri olan üç dijital mikromirror cihazından ve kuantum gaz mikroskobundan yararlandılar.
Ekip, ihtiyaç duydukları tek atom çözünürlüğünü sağlayan bu yöntemler sayesinde, bu testlerde kullanılan yaklaşık 100 atomluk set içinde on atoma kadar olan grupların eşzamanlı dolaşıklığını üretebildi ve ardından doğrulayabildi. Kuantum bilgisayarlar eninde sonunda tek tek kübitlerin manipülasyonuna ve okunmasına izin vermek için tek atom çözünürlüğüne ihtiyaç duyacaktır.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s122
