Các tương tác Ising 2D được thiết kế trên một trình mô phỏng lượng tử ion bị mắc kẹt với hàng trăm vòng quay

Ngày:_ 05/09/2020  
Đây là một bài viết cung cấp thông tin về một bộ mô phỏng lượng tử ion bị mắc kẹt do NIST thực hiện với hàng trăm qubit

Các nhà nghiên cứu chứng minh tương tác spin-spin kiểu Ising có phạm vi thay đổi trên
một mạng tinh thể tam giác 2D xuất hiện tự nhiên gồm hàng trăm hạt spin-1/2 (ion berili được lưu trữ trong bẫy chờ Penning trap), một quy mô tính toán liên quan nhiều hơn một bậc lớn hơn các thí nghiệm hiện có.
tương tác Ising 2D

Bẫy Penning chứa hàng trăm hạt spin-1 = 2 (qubit) trên một mạng tam giác hai chiều (2D). Mỗi qubit là spin điện tử hóa trị của ion aBe +. (dưới) Một bẫy Penning kết hợp các ion bằng cách sử dụng kết hợp các trường điện tĩnh và từ trường. Các thông số bẫy được thiết kế để các ion được làm mát bằng laser tạo thành tinh thể 2D hình tam giác. Tương tác spin-spin tổng quát HˆI được tạo ra bởi sự kích thích phụ thuộc spin của các chế độ chuyển động ngang (dọc ˆz) của tinh thể ion. Sự ghép nối này được thực hiện với lực lưỡng cực quang (ODF) do một cặp chùm tia laze ngoài cộng hưởng (phía bên trái) với góc tách qR và tần số chênh lệch µR. Vi sóng ở tốc độ 124GHz được hướng tới các ion có sừng và cho phép quay spin toàn cục Hˆ B. (phía trên) Hình ảnh cộng hưởng từ góc nhìn từ trên xuống đại diện cho thấy vùng trung tâm của một tinh thể ion bị bắt lại trong khung nghỉ của các ion; trong khung phòng thí nghiệm, các ion quay với tốc độ wr = 2p 43: 8 kHz. Huỳnh quang là một biểu hiện của trạng thái spin-qubit (j ”i bright sáng, j # i dark Tối); ở đây, các ion ở trạng thái j ”i. Hằng số mạng là d0 20µm.

www.Uviet.net