光镊阵列中高效装载2,400个镱原子
中性原子阵列已成为量子计算、模拟和计量学的强大平台。其中,类碱土金属原子展现出独特优势,包括长相干时间与高保真度里德堡门。然而其可扩展性一直落后于碱金属原子。该研究团队报告了在光镊阵列中俘获2400个镱-174原子的成果,单原子装载效率提升至83.5(1)%。值得注意的是,该装载效率在几十至数千个原子规模的阵列中均保持稳定,展现出卓越的可扩展性。通过证实这种增强效应在一系列原子间势能条件下均稳定存在,研究人员论证了该方法对其他原子物种的普适性。为验证174Yb阵列实现通用量子计算的潜力,该工作提出将量子比特编码于基态-时钟态流形,并估算出在实验可行参数下可实现99.9%的双量子门保真度。此项研究推动了利用类碱土金属原子实现大规模量子计算机的进程。

