Se propone un método de «obturador suave» (smooth gate) para entrelazar cúbits en iones atrapados, en el que los errores residuales del entrelazamiento espín-vibración se eliminan adiabáticamente mediante un cambio lineal de la desintonización (ramping). Se demostraron puertas de dos cúbits con control electrónico, con un error estimado de 8,4(7)×10⁻⁵ sin necesidad de enfriamiento al estado fundamental. El error se mantiene en ≲5×10⁻⁴ con un llenado medio del modo fonónico de hasta n̄ = 9,4(3). Los resultados muestran que la computación cuántica con iones puede realizarse con alta precisión a temperaturas superiores al límite Doppler, lo que simplifica y acelera el funcionamiento del dispositivo.
Un ион solitario en una trampa vibra como un columpio, y cada oscilación introduce un error en los cálculos cuánticos. Tradicionalmente, la vibración se suprime enfriando casi hasta el cero absoluto, lo cual es voluminoso y costoso.
Los físicos encontraron una solución elegante: el pulso láser cambia suavemente su frecuencia durante la operación, amortiguando la vibración. El haz actúa como un empujón preciso que detiene el columpio: en lugar de luchar contra la sacudida, la aprovecha, calmando la энтропию (desorden) del sistema. La verificación final la realiza un detector con фотометрией — midiendo la luz tenue —, y el error se reduce al 0,0084%. Sorprendentemente, incluso cuando la vibración se intensifica nueve veces, las fallas no superan el 0,05%.
Así, las ideas de Дэвида Уайнленда y los sueños de Ричарда Фейнмана sobre máquinas cuánticas accesibles se hacen realidad, sin un infierno glacial.
🎯 La temperatura a la que normalmente se enfrían los iones para la computación cuántica es miles de veces más baja que la del espacio interestelar: más fría que casi cualquier cosa en el universo.