تستكشف الباحثون إمكانيات جديدة في مجال معالجة المعلومات الكمية وقياسها باستخدام الذرات المحايدة، مما يمكن أن يؤدي إلى تحقيق تطورات جديدة في مجال الحوسبة الكمية والتوقيت الدقيق.
في السنوات الخمس الماضية، ظهرت الذرات المحايدة كمرشح غير متوقع لبناء حاسوب كمي، وهو أجهزة تستغل قوانين فيزياء الكم لحل بعض المشكلات الحسابية المهمة بكفاءة أعلى بكثير من أي حاسوب تقليدي.
تم تعليق الذرات في معالج الكم المحايد في فراغ فائق الارتفاع بواسطة مصفوفات من أشعة الليزر المركزة بشدة تسمى الملقط البصري. قام الباحثون بتوسيع المصفوفات إلى أكثر من 100 ذرة قلوية، كل منها يملك إلكترونًا متحررًا واحدًا، ونفذوا خوارزميات الكم باستخدام مصفوفات أصغر. الآن يستكشفون قدرات جديدة في معالجة المعلومات الكمية وقياسها في مصفوفات الذرات التي لديها إلكترونين متحررين، بما في ذلك ذرات الأرض القلوية في العمود الثاني من الجدول الدوري وبعض الذرات الأخرى ذات الخصائص المماثلة مثل الإتربيوم.
أظهرت مصفوفات ملقط الذرات القلوية المحايدة وعودة في مجالي الحوسبة الكمية والتوقيت الدقيق - حيث يمكنها تشفير أنواع جديدة من الكيوبت بأوقات تماسك طويلة وتكون ساعات ذرية على أعلى مستوى. في المستقبل، قد تساعد هذه المصفوفات الباحثين على تنفيذ بروتوكولات تصحيح الأخطاء الكمية المتسامحة للأعطال وتسخير التشابك الكمي على نطاق واسع لدفع حدود أداء الساعات الذرية أكثر من ذلك.
