Uma equipe de pesquisadores da Technische Universität Darmstadt quebrou o recorde do número de átomos posicionados individualmente em uma armadilha para criar uma matriz sem defeitos. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo explica como eles construíram sua armadilha e seus planos para fazer outras ainda maiores.

Os cientistas que trabalham para construir um computador quântico verdadeiramente útil acreditam que será necessário capturar átomos neutros em conjuntos de dipolos para servir como qubits. O número recorde anterior de átomos presos em tal armadilha era 72. Neste novo esforço, os pesquisadores aumentaram o novo recorde para 111. Eles afirmam que seu método também é escalonável e que deveria ser possível usá-lo para criar matrizes contendo até um milhão ou mais de átomos.

Para criar sua matriz, os pesquisadores começaram com uma nuvem de átomos de rubídio em um vácuo mantida no lugar por uma armadilha magneto-óptica. Próximo, eles permitiram que os átomos na nuvem esfriassem. Quando eles alcançaram 100 μKelvin, eles foram movidos para uma matriz de microtrapagem que eles construíram usando centenas de armadilhas de laser que foram organizadas em um quadrado.

A equipe relata que em seu estágio inicial, cada uma das armadilhas continha alguns átomos - eles os reduziram a cada um contendo apenas um ou zero átomo usando um bloqueio colisional. Em seguida, eles criaram uma imagem do sistema para permitir que identificassem quais armadilhas prendiam um átomo e quais estavam vazias. Eles então colocaram um único átomo em cada uma das armadilhas vazias usando uma pinça óptica. Uma vez que todas as armadilhas vazias foram preenchidas, a equipe fez a imagem da matriz mais uma vez para se certificar de que cada armadilha continha apenas um átomo. Eles observam que o processo de adicionar um único átomo a um slot vazio pode ser usado novamente se algum for encontrado vazio.

Eles relatam ainda que seu processo foi usado para criar uma matriz quadrada 2D de 10x10 de átomos, uma matriz quadriculada de 105 átomos e uma formada por dois quadrados conectados que tinham 111 átomos. Eles acrescentam que estão atualmente trabalhando na construção de uma matriz que pode conter 1000 átomos e afirmam que o único obstáculo para a construção de matrizes muito maiores é o custo.

© 2019 Science X Network