<div dir="ltr"><p id="gmail-first" class="gmail-lead" style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 20px;line-height:1.4;color:rgb(51,51,51);font-family:"Helvetica Neue",Helvetica,Arial,sans-serif;border-radius:0px"><font size="4">"A team of physicists from the Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms and other universities has developed a special type of quantum computer known as a programmable quantum simulator capable of operating with 256 quantum bits, or "qubits."</font></p><div id="gmail-text" style="box-sizing:border-box;color:rgb(51,51,51);font-family:"Helvetica Neue",Helvetica,Arial,sans-serif;border-radius:0px"><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">The system marks a major step toward building large-scale quantum machines that could be used to shed light on a host of complex quantum processes and eventually help bring about real-world breakthroughs in material science, communication technologies, finance, and many other fields, overcoming research hurdles that are beyond the capabilities of even the fastest supercomputers today. Qubits are the fundamental building blocks on which quantum computers run and the source of their massive processing power.</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">"This moves the field into a new domain where no one has ever been to thus far," said Mikhail Lukin, the George Vasmer Leverett Professor of Physics, co-director of the Harvard Quantum Initiative, and one of the senior authors of the study published today in the journal <em style="box-sizing:border-box;border-radius:0px">Nature</em>. "We are entering a completely new part of the quantum world."</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">According to Sepehr Ebadi, a physics student in the Graduate School of Arts and Sciences and the study's lead author, it is the combination of system's unprecedented size and programmability that puts it at the cutting edge of the race for a quantum computer, which harnesses the mysterious properties of matter at extremely small scales to greatly advance processing power. Under the right circumstances, the increase in qubits means the system can store and process exponentially more information than the classical bits on which standard computers run.</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">"The number of quantum states that are possible with only 256 qubits exceeds the number of atoms in the solar system," Ebadi said, explaining the system's vast size.</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">Already, the simulator has allowed researchers to observe several exotic quantum states of matter that had never before been realized experimentally, and to perform a quantum phase transition study so precise that it serves as the textbook example of how magnetism works at the quantum level.</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">These experiments provide powerful insights on the quantum physics underlying material properties and can help show scientists how to design new materials with exotic properties.</font></p><p style="box-sizing:border-box;margin:0px 0px 10px;border-radius:0px"><font size="4">The project uses a significantly upgraded version of a platform the researchers developed in 2017, which was capable of reaching a size of 51 qubits. That older system allowed the researchers to capture ultra-cold rubidium atoms and arrange them in a specific order using a one-dimensional array of individually focused laser beams called optical tweezers."</font></p></div><div><font size="4"><a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210709104157.htm">https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210709104157.htm</a></font><br></div></div>