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中性原子量子计算的新选择

通过物理
2022年5月4日
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普林斯顿大学的物理学家杰夫·汤普森(Jeff Thompson)表示，现在是量子计算令人兴奋的时代，因为许多不同的量子计算平台已经达到了大系统规模，可以执行高保真操作。汤普森的主张得到了最近取得重大里程碑的系统多样性的支持，如基于超导电路的量子计算机、光学干涉仪、捕获离子和中性原子(见观点:量子至上的量子飞跃，简介:目前最小的量子计算机,简介:中性原子量子计算机重返竞争)．现在，汤普森和他的同事，以及科罗拉多州JILA的亚当·考夫曼和他的同事，为中性原子量子计算机演示了一种新的量子比特。量子比特的特性允许它稳健地存储和操作量子信息[1，2］．

中性原子量子位以自旋状态存储信息。到目前为止，大多数的中性原子实验都是使用碱金属，而碱金属所需要的捕获和冷却技术是非常先进的。然而，碱金属原子有一个缺点:用于存储量子信息的电子自旋态可能会被用于捕获原子的光场所破坏。作为一种替代方案，物理学家已经对碱土原子进行了实验，这种原子在其核自旋状态下可以更可靠地存储信息。这种可能性已经在锶-87 (⁸⁷Sr)，但该同位素的大核自旋的多重自旋状态使其难以用于实现简单的两能级量子位。

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