美国国家标准与技术研究所（NIST）的合作科学家（NIST）已经证明了一种原子离子的PAS de Deux，它结合了精确的单独控制的舞蹈精细编舞。
NIST的ION二重奏在8月7日问题中描述的是一种灵活的量子模拟器的组件，可以缩放尺寸并配置为模拟量子系统的复杂性，以模拟压倒传统的计算机模拟。除了模拟之外，DUET还可用于在未来量子计算机中执行逻辑操作，或者作为量子增强的精密测量工具。
在实验中，研究人员将位于电场疏水阀（存储装置）的单独区域中的两个铍离子哄抬为“纠缠的”状态。量子技术的重要资源，纠缠涉及粒子之间的贴心连接，使得一个人的测量被打开了另一个的状态。这是单独区域中的第一个时离子通过操纵它们的电相互作用而被缠结，这是可以在量子仿真和计算中使用的重要特征。
该工作展示了高水平的量子控制，具有适合制作强大量子信息处理器所需的微型制B陷阱技术的微量凹陷技术。具有单独的捕获区域使研究团队能够将离子的相互作用疲弱到强弱 - 一种预期的特征，该特征对于模拟复杂量子材料的行为是有用的。
“尽管离子彼此相隔局限于，但我们现在可以纠缠在一起，”NIST Mealicist Andrew Wilson说。“我们计划为量子仿真和计算使用它，但是当我向我的家人解释我们正在做的事情时，远程纠缠听起来有点浪漫。”
“我们专注于一切需要可扩展的想法，”威尔逊笔记。“要做有用的模拟，我们需要具有超过两种离子的多功能陷阱，并使用相同技术制作陷阱，用于制作计算机芯片为我们提供了这种能力。NIST开创了这种方法，我们幸运有助于做这种工作的伟大设施。“
诱导离子进行多个复杂量子舞蹈，研究人员首先将离子凸起以交换单量子的振动能量（性质允许的最小量）。然后，他们使用激光和微波来缠绕离子“旋转”。类似于微小杆磁体，缠结离子的旋转指向相同的方向，但也在同时指向相反方向的“叠加”。叠加是量子世界的另一个奇怪而有用的特征。
研究人员称，扩展新模块以使几十几十个离子的二维网络将足以对即使在最强大的传统计算机上也非常难以模拟的现象。一个例子是在某些陶瓷中没有观察到的高温超导性 - 电子流。尽管20多年的学习，潜在机制仍然是一个谜。Quantum Simulator可能提供更深入的见解。
离子二重奏还可用于在量子计算机中执行逻辑操作，这将具有比量子模拟器更广泛的应用。NIST研究人员还设想了作为传感器的离子二重奏，其中使用一种良好控制的离子来研究具有有趣特征的第二离子。例如，威尔逊表示，铍离子可用于探测另一个陷阱区域中的带电的抗物质粒子。
有关更多信息，请访问www.nist.gov.。
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