'Buồng cộng hưởng quang học' mới có thể tạo ra mạng máy tính lượng tử triệu qubit

Các nhà khoa học tại Đại học Stanford đã phát triển một công nghệ "buồng quang học" mới có khả năng thu thập hiệu quả các photon đơn phát ra từ các nguyên tử riêng lẻ, vốn đóng vai trò là các qubit—đơn vị cơ bản của thông tin lượng tử. Đột phá này cho phép đọc đồng thời tất cả các qubit trong một máy tính lượng tử, vượt qua những hạn chế trước đây khi các nguyên tử phát sáng quá chậm và phát ra ánh sáng theo mọi hướng, khiến việc mở rộng quy mô máy tính lượng tử trở nên không thực tế. Nhóm nghiên cứu đã trình diễn một mảng gồm 40 buồng, mỗi buồng kết nối với một nguyên tử đơn, cũng như một nguyên mẫu với hơn 500 buồng, mở đường cho mạng máy tính lượng tử với hàng triệu qubit. Khác với các buồng quang học truyền thống được tạo thành bởi hai gương, các nhà nghiên cứu đã đưa vào bên trong mỗi buồng các thấu kính vi mô để tập trung chặt chẽ ánh sáng lên các nguyên tử đơn, giảm số lần phản xạ ánh sáng cần thiết đồng thời nâng cao khả năng thu nhận thông tin lượng tử. Nền tảng kính hiển vi mảng buồng của họ sử dụng cấu trúc buồng không gian tự do với các thấu kính bên trong buồng, đạt được sự kết hợp mạnh mẽ và đồng đều giữa nguyên tử và buồng, cùng khả năng đọc qubit nhanh, không phá hủy và song song trong khoảng thời gian mili giây. Kiến trúc này tránh được các nanoph...