Les atomes neutres sont les nouveaux candidats dans la course pour construire un ordinateur quantique. Les chercheurs explorent de nouvelles capacités de traitement et de mesure de l'information quantique en utilisant des atomes avec deux électrons de valence.
Au cours des cinq dernières années, les atomes neutres sont apparus comme des candidats inattendus dans la course à la construction d'un ordinateur quantique, une machine qui exploiterait les lois de la physique quantique pour résoudre certains problèmes informatiques importants beaucoup plus efficacement que n'importe quel ordinateur classique.
Dans un processeur quantique à atomes neutres, les atomes sont suspendus dans un vide ultra-haut par des réseaux de faisceaux laser étroitement focalisés appelés pinces optiques. Les chercheurs ont augmenté la taille des réseaux jusqu'à plus de 100 atomes d'alcalins, chacun ayant un électron de valence, et ont exécuté des algorithmes quantiques en utilisant des réseaux plus petits. Ils explorent désormais de nouvelles capacités de traitement et de mesure de l'information quantique dans des réseaux d'atomes avec deux électrons de valence, y compris les atomes alcalino-terreux de la deuxième colonne du tableau périodique et quelques autres ayant des propriétés similaires, comme l'ytterbium.
Les réseaux de pinces d'atomes alcalino-terreux ont montré des promesses à la fois dans l'informatique quantique et la mesure du temps de précision - ils peuvent coder de nouveaux types de qubits avec de longs temps de cohérence et servir d'horloges atomiques de pointe. À l'avenir, ils pourraient aider les chercheurs à mettre en œuvre des protocoles de correction d'erreurs quantiques tolérantes aux pannes et à exploiter l'intrication quantique à grande échelle pour repousser encore les limites de la performance des horloges atomiques.
