Vallankumous kvanttitutkimuksessa: Molekyylien sähköinen ohjaus!

Vallankumous kvanttitutkimuksessa: Molekyylien sähköinen ohjaus!

Kvanttiteknologian maailmassa kukoistaa tällä hetkellä jännittäviä kehityskulkuja, jotka paitsi mullistavat alaa, myös laajentavat merkittävästi tulevaisuuden mahdollisuuksia. Tuore edistysaskel tulee Jenan yliopistosta, jossa poikkitieteellinen tiimi johtiProfessori tohtori Winfried Plasson esittänyt uraauurtavia tuloksia molekyylien spin-tilojen hallinnassa. äänekäs idw verkossa Ensimmäistä kertaa tutkijat osoittivat sähkökenttien suoran vaikutuksen molekyylien spin-tilaan. Tämä tekniikka voisi merkittävästi edistää molekyylien kehitystä kvanttitietokoneiden kubitteina.

Spin, elektronien sisäinen kulmamomentti, on ratkaisevan tärkeä tiedon tallentamisessa kvanttitietokoneisiin. Jenan ja Firenzen yliopistojen kemistien ryhmä käytti elektronispin resonanssia (ESR) tutkiakseen sähkökenttien vaikutusta spinien kytkentävakioon. Erityisesti tarkasteltiin kolminukleaarista kuparikompleksia, jonka spineillä on taipumus kohdistaa vastakkaiseen suuntaan. Ligandilla – orgaanisella yhdisteellä – on keskeinen rooli spinien kytkemisessä.

Kvanttilaskennan teknologinen kehitys

Kun Jenan tutkijat tutkivat molekyylitasoa, projekti jatkuu KEHRUU toiseen ulottuvuuteen. Tämä on kunnianhimoinen projekti, joka toteuttaa kvanttirekistereitä optisten mikroresonaattoreiden välisten fotonikytkentöjen avulla. Merkittävä edistysaskel on kahden kvanttirekisterin, joista kukin sisältää kuusi kubittia, kietoutumisen onnistunut demonstrointi yli 20 metrin etäisyydellä. Tämä ei ainoastaan ​​osoita tämän tekniikan skaalautuvuutta, vaan myös yhdistäminen perinteisiin tietokonejärjestelmiin näyttää mahdolliselta.

Tulokset osoittavat, että sotkeutuneiden tilojen keskimääräinen laatu on korkea, yli 0,9. Tekniikka tunnustettiin myös erityisen sopivaksi tekoälyn sovelluksiin. Spin-fotoniin perustuva kvanttitietokone, joka toimii 12 qubitillä, tuottaa alle 0,5 %:n virhesuhteen yhden kubitin portissa – kunnioitettava arvo verrattuna olemassa oleviin suprajohtaviin malleihin.

Kvanttiprosessorien tulevaisuus

The KEHRUU projekti on asettanut itselleen kunnianhimoisen tavoitteen kehittää kvanttiprosessori "made in Germany". Tämän sanotaan perustuvan synteettisen timantin spin-kubiteihin ja voisi mahdollistaa monimutkaisten kvanttikemiallisten reaktioiden tuotteiden ennustamisen. Suunniteltu laajentaminen 10 kubitista 100 kubitiin ja enemmän osoittaa kunnianhimoa edelleen työntää kvanttilaskennan rajoja.

Tämän tekniikan silmiinpistävä etu on alhainen jäähdytystarve, jonka ansiosta se on lähellä perinteisiä tietokonejärjestelmiä ja helpottaa siten integrointia olemassa oleviin teknologioihin. Osana hanketta osallistuvat instituutiot - mukaan lukien kuusi yliopistoa, kaksi voittoa tavoittelematonta tutkimuslaitosta ja viisi teollisuusyritystä - suunnittelevat kilpailua edeltävää kehitystä, joka ei koske vain laitteistoa, vaan myös laiteohjelmistoja ja ohjelmistoja.

Kaikilla näillä innovatiivisilla lähestymistavoilla alue ei ole ainoastaan ​​hyvällä tiellä ottamaan johtavaa roolia kvanttiteknologian alalla. Ilmassa on lupaavia mahdollisuuksia, jotka odottavat hyödyntämistä. Katse tulevaisuuteen osoittaa, että paljon muuta on tulossa!