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室温での記録的な時期に巨大な原子が「閉じ込められています」

巨大な原子を制御すると、より強力な量子コンピューターにつながる可能性がありますkoto_feja/istockphoto/getty images 研究者が室温の実験のために前例のない長い間それらを制御したため、巨大な原子は最高の量子シミュレータとコンピューターを作成するための候補として後押しされました。 原子をつかみ、電磁パルスまたはレーザー光で量子特性を調整します - 電子のエネルギーを変えて、それを使用して情報をエンコードできます。これを何千もの原子で行うと、エキゾチックな量子材料の量子コンピューターまたはシミュレーターがあります。ただし、しばらくすると、原子は自発的に状態を変える可能性があり、エラーが導入されます。それらは、室温の実験では以前は最大1400秒だった有限の「寿命」の間にのみ制御可能であり、したがって有用です。科学者は原子をより長く閉じ込めることができましたが、これらのアプローチでは、全体のセットアップを巨大な冷蔵庫に配置する必要があり、物流上の課題を提起しました。 コロラド大学ボルダー大学のZhenpu ZhangとCindy Regalとその同僚は、その室温の記録を粉砕しました。彼らは、rydberg原子を使用しました。これは、その電子の一部が核から遠く離れているため、直径が非常に大きくなっています。チームは、原子をすべての空気粒子を空にした容器に積み込み、それらを妨害する可能性のあるすべての空気粒子を妨害し、レーザーまたは「光学ピンセット」で各原子をつかみました。これは、電磁場と光に非常に敏感なRydberg原子を制御する標準的な方法です。 研究者はまた、容器の側面に銅の層を追加し、コーティングを-269°C（-452°F）に冷却しました。これにより、原子が熱から保護され、状態が変化する可能性があります。さらに、Zhangは、寒い水滴が冷たい表面にどのように凝縮するかと同様に、干渉空気粒子が銅の羽目板にくっついて、容器内の真空が改善されたと言います。その結果、チームは、約50分間、3000秒、または過去の類似の実験のほぼ2倍の原子を閉じ込め、よく制御することができました。 Zhangは、約5年前にScratchに近づくことからこのセットアップの構築を開始しました、とRegalは言います。 「これは、これらの実験を行うことについてどのように考えているかの完全な改良のようなものです」と彼女は言います。 フランスのKastler Brossel LaboratoryのClémentSayrin氏は、新しいアプローチにより、より多くの原子を操作できるようになり、それらから作られたコンピューターまたはシミュレーターの計算能力が向上する可能性があると述べています。 「3,000秒は非常に長いです。これらの原子のためにこれらの長い寿命をとるために一生懸命働かなければなりません」と彼は言います。ただし、チャンバー内に原子が増えると、より多くのレーザーを使用してそれらを制御する必要があることも意味します。これにより、原子の寿命が減少する可能性があるため、より多くのエンジニアリングの課題が残っています、とSayrin氏は言います。 トピック：量子コンピューティング/量子物理学 #室温での記録的な時期に巨大な原子が閉じ込められています