Цифровой фермионный квантовый симулятор на атомах иттербия

Исследовательская деятельность группы посвящена созданию фермионного квантового симулятора на нейтральных атомах иттербия. Это включает в себя проведение глубокого лазерного охлаждения атомов иттербия в магнито-оптической ловушке, загрузку одиночных атомов иттербия в массив оптических пинцетов, достижение основного колебательного состояния для создания неразличимых фермионов, а также проведение различных манипуляций как с внутренними, так и с внешними степенями свободы для реализации квантовых симуляций и гейтов.

Холодные атомы иттербия являются перспективной платформой для создания квантовых симуляторов и вычислителей. Целью нашей работы является создание к 2030 году квантового симулятора на нейтральных атомах иттербия-171, который является фермионом. Особенностью симулятора является удержание атомов в массиве оптических пинцетов, что открывает широкие возможности контроля геометрии системы и проводимых манипуляций.

Работа с индивидуально контролируемыми неразличимыми фермионами позволяет реализовывать «фермионные» гейты с использованием минимальных ресурсов симулятора. Помимо этого, платформа на нейтральных атомах иттербия является одной из лидирующих и перспективных в рамках создания масштабируемого квантового процессора с реализацией кодов коррекции ошибок.