PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature· 2025Q1

6.100 Yüksek Derecede Tutarlı Atomik Kubitli Bir Cımbız Dizisi

A tweezer array with 6,100 highly coherent atomic qubits

Hannah J. Manetsch, Gyohei Nomura, Elie Bataille, Xudong Lv ve diğerleri

Kısa özet

Araştırmacılar, 6.100'den fazla nötr atomu hapseden bir optik cımbız dizisi oluşturdular ve bu dizide 12,6 saniyelik rekor bir koherans süresi ve %99,98952'lik görüntüleme bekleme süresi elde ettiler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Yaklaşık 12.000 alanda 6.100'den fazla nötr atomu hapseden bir optik cımbız dizisi inşa edildi.
  • Bu dizide hiperince kübitler için 12,6(1) saniyelik rekor bir koherans süresi elde edildi.
  • Oda sıcaklığında hapsedilme ömrü yaklaşık 23 dakikaya ulaştı ve %99,98952(1)'lik görüntüleme bekleme süresi sağlandı.
  • Büyük ölçeklerde koheransı koruyan kübit taşıma ve alma/bırakma işlemleri gösterildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Optical tweezer arrays 1,2 have transformed atomic and molecular physics, now forming the backbone for a range of leading experiments in quantum computing 3–8 , simulation 1,9–12 , and metrology 13–15 . Typical experiments trap tens to hundreds of atomic qubits, and recently systems with around one thousand atoms were realized without defining qubits or demonstrating coherent control 16–18 . However, scaling to thousands of atomic qubits with long coherence times, low-loss, and high-fidelity imaging is an outstanding challenge and critical for progress in quantum science, particularly towards quantum error correction 19,20 . Here, we experimentally realize an array of optical tweezers trapping over 6,100 neutral atoms in around 12,000 sites, simultaneously surpassing state-of-the-art performance for several metrics that underpin the success of the platform. Specifically, while scaling to such a large number of atoms, we demonstrate a coherence time of 12.6(1) seconds, a record for hyperfine qubits in an optical tweezer array. We show room-temperature trapping lifetimes of ~ 23 minutes, enabling record-high imaging survival of 99.98952(1)% with an imaging fidelity of over 99.99%. We present a plan for zone-based quantum computing 5,21 and demonstrate necessary coherence-preserving qubit transport and pick-up/drop-off operations on large spatial scales, characterized through interleaved randomized benchmarking. Our results, along with recent developments 8,22–24 , indicate that universal quantum computing and quantum error correction with thousands to tens of thousands of physical qubits could be a near-term prospect.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature, 2025 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Akustik ve Ultrasonik

Acoustics and UltrasonicsPhysics and Astronomy