Фізики з Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) поставили рекорд: за допомогою сильного електромагнітного поля вони «зловили» 219 іонів берилію в «пастку». Раніше подібні системи створювалися для 20 іонів.
Квантова заплутаність - це квантовомеханічний феномен, при якому квантові стани частинок виявляються взаємопов'язані, навіть якщо частинки знаходяться на відстані, яка виключає можливість існування між ними відомих взаємодій. Для того, щоб побудувати квантовий комп'ютер і виробляти на ньому обчислення, потрібно «заплутати» багато атомів або іонів - більше, ніж вдавалося раніше. Цифра 200, досягнута професором Джастіном Бонетом і його командою, - величезний крок вперед.
Замість того, щоб збирати іони по одному, група фізиків під керівництвом професора Бонета використовувала так звану kdeire Пеннінга: в ній іони утримуються однорідним магнітним і неоднорідним електричним полями. Коли атоми потрапляють у пастку, їх охолоджують лазерами до температури, близької до абсолютного нуля. Інші лазери повідомляють електронам іонів берилію однаковий спин. Коли у всіх потрібних електронів виявляється потрібний спин, виникає заплутаність.
Кожен заплутаний іон може виступати в ролі кубіта - логічного елемента квантового комп'ютера. 200-кубітний процесор дозволить здійснювати обчислення на багато порядків швидше, ніж звичайні комп'ютери. Квантовий комп'ютер Google D-Wave оперує 1000 кубітів, але вони розділені на кластери, в яких 8 кубітів дійсно заплутані між собою, а взаємодія між кластерами набагато слабша. Тим не менш, D-Wave виробляє обчислення в мільйони разів швидше процесорів Intel. Отримання системи з 200 кубітів відкриває фантастичні перспективи прискорення обчислень.
Пастка Пеннінга у версії NIST може зчитувати квантовий стан кожного іона і контролювати поведінку всього двомірного кристала. Маючи в розпорядженні таку «колекцію» іонів металу, можна дослідити квантові властивості металів. Можливо, подальше дослідження також дозволить створити суперпровідники, стабільні при кімнатній температурі.