Наша группа использует массивы одиночных атомов рубидия, захваченных в оптические дипольные микроловушки, в качестве прототипов квантовых вычислительных регистров. Мы создаем двух- и трёхмерные массивы микроловушек с помощью технологии голографического оптического пинцета. Эти массивы могут быть динамически реконфигурируемы, что позволяет нам создавать однородно заполненные массивы одиночных атомов, охлажденных до температур ниже 50 мК. Используя подуровни сверхтонкого расщепления основного состояния атомов в качестве логических состояний кубитов, мы превращаем атомный массив в квантовый вычислительный регистр из нескольких десятков индивидуально адресуемых и контролируемых кубитов. Основная задача, стоящая перед нашей группой – реализация одно- и двухкубитных логических вентилей, и создание на основе атомной архитектуры квантового компьютера среднего масштаба, способного продемонстрировать преимущество над классическими вычислительными устройствами в реальных прикладных задачах, таких как симуляция многочастичных квантовых систем.
НазадОдиночные атомы в нашем регистре допускают оптическую адресацию. Для этого используются асферические линзы с большой числовой апертурой, установленные внутри высоковакуумной камеры. В режиме сильной фокусировки, обеспечиваемом этими линзами, можно достичь режима сильного взаимодействия одиночных атомов со светом на уровне одиночных фотонов. Наша группа экспериментально исследует этот предельный режим взаимодействия света с веществом. Мы исследуем предельные случаи известных эффектов когерентной и квантовой оптики, таких как, например, электромагнитно-индуцированная прозрачность, в однофотонном и одноатомном режиме. Возможные приложения могут лежать в области создания одноатомных устройств квантовой памяти.
Назад