Um futuro computador quântico, usando bits quânticos, ou qubits, pode ser capaz de resolver problemas que não são tratáveis ​​para computadores clássicos. Os cientistas estão atualmente lutando para construir dispositivos com mais do que alguns qubits, pois eles dificultam mutuamente o funcionamento adequado um do outro.

Pesquisadores liderados pelo professor Ferdinand Schmidt-Kaler e pelo Dr. Ulrich Poschinger na Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) na Alemanha demonstraram agora a operação de um registro de quatro qubit composto de íons atômicos presos na armadilha de microchip. Os qubits de íons podem ser posicionados livremente dentro da armadilha, de modo que as operações quânticas movidas a laser em alta precisão permaneçam possíveis.

A equipe percebeu a geração de um estado emaranhado de quatro qubits, em que cada um dos qubits perde sua identidade individual, mas o registro como um todo tem um estado bem definido.

Isso foi realizado por operações sequenciais em pares de qubits, intercalado com operações de movimento de íons. O estado quântico resultante é carregado por qubits que são distribuídos em escalas macroscópicas de até vários milímetros.

A abordagem para realizar um computador quântico baseado em íons em movimento em uma armadilha microestruturada foi originalmente proposta pela equipe do Prêmio Nobel de Física David J. Wineland, chamada de "CCD quântico" pela analogia com o movimento controlado de cargas nos dispositivos modernos subjacentes máquinas fotográficas.

O trabalho de Kaufmann e colaboradores foi publicado na revista Cartas de revisão física .