Это крупнейший в мире квантовый массив на нейтральных атомах, который продемонстрировал рекордную продолжительность когерентности — 12,6 секунды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Для создания системы команда использовала 12 000 лазерных «пинцетов», которые удерживали пары нейтральных атомов в состоянии квантовой суперпозиции — когда частица может находиться в нескольких состояниях одновременно. Благодаря этому ученые получили управляемую структуру из более шести тысяч кубитов, способную выполнять вычисления с высокой стабильностью.

Основное преимущество таких квантовых систем — возможность работы при обычной температуре. В отличие от сверхпроводящих кубитов, которые требуют охлаждения почти до абсолютного нуля, нейтральные атомы обеспечивают более простую и экономную архитектуру. Это открывает путь к созданию масштабных квантовых компьютеров без громоздких и дорогих охлаждающих систем.

«Мы впервые видим четкий путь к построению больших квантовых компьютеров с исправлением ошибок. Основные строительные блоки уже готовы», — отметил руководитель исследования, профессор физики Мануэль Эндрес.

Команда усовершенствовала технологии управления атомами, достигнув десятикратного улучшения когерентности, стабильности и масштабируемости. Одним из прорывов стал метод «челночного перемещения» атомов — они могут перемещаться на сотни микрометров без потери квантового состояния. Это позволяет динамически корректировать ошибки, возникающие при вычислениях.

Дальнейшая цель исследователей — создание массива, в котором атомы будут связаны состоянием квантовой запутанности. Такая система сможет проводить полноценные квантовые вычисления с коррекцией ошибок в реальном времени. Ученые убеждены, что этот прорыв приближает человечество к эре эффективных и отказоустойчивых квантовых компьютеров, способных превзойти самые мощные суперкомпьютеры современности.