Ett team av forskare vid Technische Universität Darmstadt har slagit rekordet för antalet atomer placerade individuellt i en fälla för att skapa en defektfri matris. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen förklarar hur de byggde sin fälla och sina planer för att göra ännu större.

Forskare som arbetar med att bygga en verkligt användbar kvantdator tror att det kommer att vara nödvändigt att fånga neutrala atomer i matriser av dipoler för att fungera som qubits. Tidigare rekordantal fångade atomer i en sådan fälla var 72. I denna nya insats, forskarna har skjutit det nya rekordet till 111. De hävdar att deras metod också är skalbar och att det ska vara möjligt att använda den för att skapa matriser som rymmer upp till en miljon eller fler atomer.

För att skapa sin matris, forskarna började med ett moln av rubidiumatomer i ett vakuum som hölls på plats av en magneto-optisk fälla. Nästa, de lät atomerna i molnet svalna. När de nådde 100 μKelvin, de flyttades till en mikrotrap -uppsättning som de hade byggt med hundratals laserfällor som hade arrangerats på ett torg.

Teamet rapporterar att i sin inledande fas, var och en av fällorna innehöll några atomer - de slängde ner dem till varje innehav bara en eller noll atomer med hjälp av en kollisionsblockad. De följde det genom att skapa en bild av systemet så att de kunde identifiera vilka fällor som innehöll en atom och vilka som var tomma. De placerade sedan en enda atom i var och en av de tomma fällorna med hjälp av optisk pincett. När alla tomma fällorna hade fyllts, laget avbildade gruppen igen för att se till att varje fälla bara hade en enda atom i sig. De noterar att processen att lägga till en enda atom till en tom plats kan användas igen om någon hittades tom.

De rapporterar vidare att deras process användes för att skapa en 10x10 2D kvadratisk uppsättning atomer, en 105-atom schackbräda och en gjord av två rutor som var sammanlänkade med 111 atomer. De tillägger att de för närvarande arbetar med att bygga en array som rymmer 1000 atomer och hävdar att den enda vägspärren för att bygga mycket större matriser är kostnad.

© 2019 Science X Network