Три заряженных атома иттербия выстроены в треугольник внутри электромагнитной ловушки. Обычно они все общаются друг с другом, как три человека за одним столом, которые постоянно обмениваются репликами. Но если один из них выйдет в соседнюю комнату, беседа продолжится уже между оставшимися двумя.
Именно это проделали физики: с помощью лазера они перевели один ион в особое долгоживущее состояние — своего рода «комнату отдыха», где атом не участвует в квантовых операциях. Остальные два иона продолжали взаимодействовать так, будто третьего нет рядом. При этом сам ион оставался в ловушке, просто временно «выключенный» из общей сети.
Важно, что «выключенный» ион не портил квантовые вычисления. Его случайное возвращение в игру оказалось крайне медленным — в тысячи раз медленнее, чем сами квантовые операции. Значит, у инженеров есть достаточно времени, чтобы провести вычисления с нужной конфигурацией кубитов.
Квантовые компьютеры на ионах — одни из самых точных, но управлять связями между кубитами в них сложно. Новая техника делает такие машины более гибкими: одна и та же цепочка ионов сможет решать разные задачи, просто меняя, кто с кем «разговаривает».
Ион иттербия-171 в долгоживущем состоянии может оставаться «выключенным» несколько секунд — вечность по меркам квантовых операций, которые длятся микросекунды.