Físicos del Max Planck Institute of Quantum Optics han tenido éxito en la manipulación de átomos individuales en un enrejado de luz y ordenarlos en patrones arbitrarios, dijo el equipo de Stefan Kuhr y de Immanuel Bloch -un paso adelante muy importante hacia la computación cuántica en gran escala.
Un registro de cientos de partículas cuánticas podría servir para almacenar y procesar información cuántica en una computadora cuántica.
Controlando átomos individuales en un enrejado de luz
Los científicos cargaron átomos de rubidio enfriados con láser en un cristal artificial de luz. Estos enrejados ópticos fueron generados al superponer varios rayos láser. Iniciando con un arreglo de 16 átomos que fueron unidos en lugares adyacentes, los científicos pudieron estudiar lo que sucede cuando la altura de un enrejado tiene un desnivel tan grande que se les permite a las partículas hacer “túneles” de acuerdo con las reglas de la mecánica cuántica.
Mostraron que cada lugar del enrejado óptico podría ser ocupado con exactamente un átomo. Con la ayuda de un microscopio, los científicos pudieron visualizar la estructura similar a un escudo de este “Mott insulator” átomo por átomo. Pudieron ubicar y cambiar el spin de átomos individuales con láser reducido a un diámetro de 600 nanómetros y “escribir” en ellos patrones bi-dimensionales arbitrariamente.
“Un Mott insulator que conste exactamente de un átomo por lugar en el enrejado actúa como un registro natural cuántico con unos pocos cientos de bits cuánticos, el punto inicial ideal para el procesamiento escalable de información cuántica”, indicó Kuhr.
Kuhr incluso sugirió que un paso adelante sería realizar operaciones elementales lógicas entre dos átomos seleccionados en el enrejado para crear compuertas cuánticas.
El estudio apareció en la revista Nature.
Puedes visitar el sitio del Instituto Max Plack aquí.
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- particulas cuanticas
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