中性原子が量子コンピュータ開発のダークホースに浮上してきました。アダム・カウフマン氏のコロラド大学ボルダー校の研究室では、光学トゥイーザを使用した中性原子の配列技術が開発され、量子情報処理と高精度時計の分野で新たな可能性が広がっています。
近年の量子コンピュータ開発において、中性原子が新たな候補として注目されています。これは、量子物理学の法則を利用して従来のコンピュータよりもはるかに効率的に特定の重要な計算問題を解決することができるマシンを構築することを目指しています。
中性原子量子プロセッサでは、超高真空中に浮遊する原子が光学トゥイーザと呼ばれる集束レーザービームの配列によって保持されます。研究者たちは、1つの価電子を持つアルカリ原子の100以上の配列を拡大し、より小さい配列を使用して量子アルゴリズムを実行しています。これにより、量子情報処理や計測能力が向上し、原子時計の性能にも大きな貢献を果たしています。
光学トゥイーザ技術は、中性原子を使用した量子コンピュータと高精度時計の両方に革命的な変化をもたらす可能性があります。将来的には、フォールトトレラント量子エラー訂正のプロトコルを実装し、量子もつれを大規模に活用して原子時計の性能をさらに向上させることが期待されています。