Revolution inden for kvanteforskning: Elektrisk kontrol af molekyler!

Revolution inden for kvanteforskning: Elektrisk kontrol af molekyler!

Spændende udviklinger blomstrer i øjeblikket i kvanteteknologiens verden, som ikke kun revolutionerer feltet, men også udvider mulighederne for fremtiden markant. En frisk fremgang kommer fra University of Jena, hvor et tværfagligt team ledet afProf. Dr. Winfried Plasshar præsenteret banebrydende resultater om kontrol af molekylære spin-tilstande. Højt idw online For første gang demonstrerede forskerne elektriske felters direkte indflydelse på molekylers spintilstand. Denne teknik kunne markant fremme udviklingen af ​​molekyler som qubits til kvantecomputere.

Spin, et iboende vinkelmoment af elektroner, er afgørende for lagring af information i kvantecomputere. Das Team fra Chemikern der Universitäten Jena og Florenz har mithilfe von Elektronenspinresonanz (ESR) die Einflüsse von elektriske Feldern auf die Kopplungskonstante der Spins untersucht. Især blev et trinuklear kobberkompleks overvejet, hvis spins har tendens til at justere antiparallelt. Liganden - en organisk forbindelse - spiller en central rolle i koblingen af ​​spins.

Teknologiske fremskridt inden for kvanteberegning

Mens Jena-forskerne udforsker det molekylære niveau, fortsætter projektet SPINNING ind i en anden dimension. Dette er et ambitiøst projekt, der realiserer kvanteregistre gennem fotoniske koblinger mellem optiske mikroresonatorer. Et bemærkelsesværdigt fremskridt er den vellykkede demonstration af sammenfiltringen af ​​to kvanteregistre - som hver indeholder seks qubits - over en afstand på mere end 20 meter. Dette viser ikke kun skalerbarheden af ​​denne teknologi, men også forbindelsen til konventionelle computersystemer synes mulig.

Resultaterne viser en høj gennemsnitlig kvalitet på over 0,9 for de sammenfiltrede tilstande. Teknologien blev også anerkendt som særligt velegnet til anvendelser inden for kunstig intelligens. Den spin-foton-baserede kvantecomputer, som arbejder med 12 qubits, leverer en fejlrate på mindre end 0,5 % i én-qubit-porten – en respektabel værdi sammenlignet med eksisterende superledende modeller.

Fremtiden for kvanteprocessorer

De SPINNING projekt har sat sig det ambitiøse mål at udvikle en kvanteprocessor "made in Germany". Dette siges at være baseret på spin-qubits i syntetisk diamant og kunne muliggøre forudsigelse af produkter fra komplekse kvantekemiske reaktioner. Den planlagte udvidelse fra 10 qubits til 100 qubits og mere viser ambitionen om yderligere at skubbe grænserne for kvanteberegning.

En slående fordel ved denne teknologi er det lave kølebehov, som gør det muligt at være tæt på klassiske computersystemer og dermed letter integrationen i eksisterende teknologier. Som en del af projektet planlægger de deltagende institutioner - herunder seks universiteter, to non-profit forskningsinstitutioner og fem industrivirksomheder - en prækonkurrencepræget udvikling, der ikke kun påvirker hardwaren, men også firmwaren og softwaren.

Med alle disse innovative tilgange er regionen ikke kun godt på vej til at spille en førende rolle inden for kvanteteknologi. Der er lovende muligheder i luften, der venter på at blive udnyttet. Et kig ind i fremtiden viser, at der er meget mere i vente!