Bir kuantum bilgisayarının yapı taşları olan kuantum bitleri (kübitler) cihazın içinde kalmayı reddettiğinde, bilgisayarı oluşturmak ve çalıştırmak daha da zorlaşır. Örnek olarak, nötr-atom kuantum bilgisayarındaki atom dizisi, başlangıçta tamamen doldurulması zor olmasına rağmen, hesaplama boyunca tükenir.
Şimdi, Colorado’daki Atom Computing’de çalışan bilim insanları, bir atom dizisinin nasıl tutarlı bir şekilde yükleneceğini ve kaçmayı başaran atomların nasıl değiştirileceğini çözdüler. Araştırmacıların yöntemi kullanılarak 1225 bölgeli bir dizi dolduruldu ve %99 dolulukta tutuldu.
Nötr-atom kuantum bilgisayarlarının çoğu atomları tutmak için optik cımbız dizileri kullanır. Çoğu durumda, araştırmacılar dizileri doldurmak için stokastik bir yaklaşım kullanıyor ve tek tek bölgelerin kaderini şansa bırakıyor. Toplam atom sayısı ilk yüklemenin ne kadar iyi gittiğine bağlıdır, ancak daha sonra tek tek atomlar değiştirilebilir.
Atom Hesaplama ekibi tarafından bir diziyi kapasitesine kadar doldurmak için yinelemeli bir yaklaşım geliştirildi. İlk olarak, dizi doğrudan doldurulmadan önce araştırmacılar tarafından ikinci bir “rezervuar” dizisi rastgele dolduruldu. Optik bir cımbız kullanarak, atomları rezervuardan hedef diziye teker teker taşımaya devam ettiler. Hangi dizi konumlarının kullanımda olduğunu takip etmek için araştırmacılar yükleme aşamaları arasında her iki dizinin de fotoğraflarını çekti. Bu adımda cımbızlar anlık olarak kapatıldı ve atomlar birbiriyle etkileşime giren lazer ışınlarından oluşan optik bir kafes içinde tutuldu.
Araştırmacılar, hedef diziden herhangi bir atomu feda etmeden, bu dizinin süresiz olarak tekrarlanabileceğini gösterdiler. Optik boşluklarla kafes gücünü artırarak, görüntüleme işlemi sırasında atom kaybını da azaltabileceklerini gösterdiler.
Bu iyileştirme sayesinde optik kafesin ihtiyaç duyduğu lazer gücünü artırmadan atomlar daha sıkı bir şekilde paketlenebildi.
