Átomos neutros estão emergindo como candidatos promissores na corrida para construir um computador quântico. Novas pesquisas revelam como arrays de átomos com dois elétrons de valência, incluindo átomos de terra-alcalina, mostram um grande potencial na computação quântica e na precisão de cronometragem.
Nos últimos cinco anos, átomos neutros surgiram como candidatos surpreendentes na corrida para construir um computador quântico, uma máquina que exploraria as leis da física quântica para resolver problemas computacionais importantes de forma muito mais eficiente do que qualquer computador convencional.
Em um processador quântico de átomos neutros, os átomos são suspensos no vácuo ultrapuro por arrays de feixes de laser altamente focados, chamados de pinças ópticas. Pesquisadores têm escalado arrays com mais de 100 átomos alcalinos, cada um com um elétron de valência, e executaram algoritmos quânticos usando arrays menores. Agora, estão explorando novas capacidades de processamento e medição de informação quântica em arrays de átomos com dois elétrons de valência, incluindo átomos alcalino-terrosos na segunda coluna da tabela periódica e alguns outros com propriedades semelhantes, como o itérbio.
Arrays de pinças com átomos de terra-alcalina mostraram promessa tanto na computação quântica quanto na precisão de cronometragem - eles podem codificar novos tipos de qubits com longos tempos de coerência e servir como relógios atômicos de última geração. No futuro, eles podem ajudar os pesquisadores a implementar protocolos para correção de erros quânticos tolerantes a falhas e aproveitar o emaranhamento quântico em larga escala para expandir ainda mais os limites do desempenho dos relógios atômicos.
