Атомы Ридберга обеспечили рекордный квантовый контроль

Атомы Ридберга — атомы, электрон которых возбуждён на экстремально высокие орбиты, — стали одной из самых перспективных платформ для квантовых вычислений. Исследование, представленное на SciTechDaily, описывает достижение рекордного уровня контроля над этими гигантскими атомами — шаг, необходимый для создания надёжных квантовых компьютеров.

Что такое атомы Ридберга

В обычном атоме электроны вращаются на компактных орбитах вблизи ядра. В атоме Ридберга один электрон возбуждён лазером на орбиту в тысячи раз дальше от ядра, чем в основном состоянии. Такой атом становится «гигантом» — его диаметр может достигать микрометра, а его взаимодействие с соседними атомами усиливается в миллионы раз. Это сильное взаимодействие позволяет использовать атомы Ридберга как кубиты — элементарные единицы квантовой информации.

Что достигнуто

Исследователи продемонстрировали рекордные показатели:

• Точность квантовых операций — манипуляций с состоянием кубита — превысила предыдущие рекорды для платформы Ридберга.
• Время когерентности — период, в течение которого квантовая информация сохраняется, — увеличено.
• Масштабируемость: контроль продемонстрирован на массиве из десятков атомов одновременно.

Читайте также по теме: квантовых фазах и фундаментальной физике.

Для квантовых вычислений результат — подтверждение того, что атомы Ридберга способны конкурировать с другими платформами (сверхпроводящими кубитами, ионными ловушками) и могут стать основой следующего поколения квантовых процессоров.