Nova armadilha de íons monolítica abre simulações quânticas para mais pesquisadores

Alguns sistemas quânticos são tão complexos que até os supercomputadores mais poderosos têm dificuldade em simular o seu comportamento. Uma solução é a simulação quântica: construir um sistema quântico controlável no laboratório e ajustá-lo para imitá-lo.

Guido Pagano, da Rice University, juntamente com colaboradores da Duke University e da Translume Inc, desenvolveram um novo tipo de simulador de íons aprisionados, chamado de armadilha de íons 3D segmentada monolítica. O trabalho está publicado na Physical Review Applied.

Com esta nova armadilha de íons, combinamos alguns dos melhores recursos das versões anteriores e, ao mesmo tempo, superamos os desafios de engenharia inerentes à integração desses recursos em uma arquitetura monolítica microfabricada compacta. Eles usaram lasers e produtos químicos para marcar e criar canais para os íons e trincheiras para os eletrodos, que precisavam ser instalados antes que a armadilha fosse revestida com ouro pulverizado.

Eles isolaram os eletrodos, evitando que não apenas entrassem em curto-circuito durante o processo de pulverização catódica do ouro, mas também que sofressem ruptura dielétrica sob condições de alta tensão no vácuo. Nossa primeira geração falhou, embora de forma promissora e informativa: teve um problema significativo de gerenciamento térmico e elétrico.

Descubra o que há de mais recente em ciência, tecnologia e espaço com mais de 100.000 assinantes que confiam no Phys. org para obter insights diários. A armadilha de íons de terceira geração tinha um dissipador de calor melhor para afastar o calor da armadilha de íons, minimizou o micromovimento axial dos íons e usou um tratamento de superfície à base de plasma para ajudar a reduzir as taxas de aquecimento de íons.

A armadilha monolítica é adequada para muitas dessas aplicações, abrindo novos caminhos para cientistas interessados ​​nesses problemas. " Abhishek Menon et al, Armadilha de íons tridimensional segmentada monolítica para aplicações de tecnologia quântica, Physical Review Applied.

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