Исследователи добились стабильного захвата в двумерном кристалле 512 ионов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Ученые из Университета Цинхуа в Китае создали самую мощную в мире систему квантовых вычислений на основе ионов, сообщает South China Morning Post. Результаты исследования показывают возможность масштабирования ионных квантовых компьютеров в будущем.

Исследователи в разных странаъ работают с различными квантовыми системами, чтобы определить лучший способ работы с кубитами — квантовыми битами. Один из вариантов — подвешивать ионы с помощью электромагнитных полей. Но предыдущие работы в этой области показали, что, хотя квантовая информация может передаваться с помощью коллективного движения ионов, система не подходит для масштабирования.

Точно так же, как масштабирование кремниевых элементов помогает выполнять сложные вычисления в суперкомпьютерах, масштабируемость важна и в квантовых вычислениях. Чтобы решить эту проблему с помощью ионов, исследователи используют системы с захваченными ионами — одномерный ионный кристалл, который связывает ионы в решетчатую структуру.

С помощью этого подхода ранее удалось удерживать до 61 иона. Китайские ученые установили рекорд, добившись стабильного захвата и охлаждения двумерного кристалла с 512 ионами и впервые выполнили измерения квантовых состояний с однокубитным разрешением для 300 ионов. Подробно эксперимент описан в журнале Nature.