Forradalom a kvantumkutatásban: Molekulák elektromos szabályozása!

Forradalom a kvantumkutatásban: Molekulák elektromos szabályozása!

Izgalmas fejlesztések virágoznak jelenleg a kvantumtechnológia világában, amelyek nemcsak forradalmasítják a területet, hanem jelentősen bővítik a jövő lehetőségeit is. Új előrelépést jelent a Jénai Egyetem, ahol egy interdiszciplináris csapat vezetettProf. Dr. Winfried Plassúttörő eredményeket mutatott be a molekuláris spin állapotok szabályozásában. Hangos idw online A kutatók először mutatták be az elektromos mezők közvetlen hatását a molekulák spinállapotára. Ez a technika jelentősen előmozdíthatja a molekulák kvantumszámítógépek qubitjeként való kifejlesztését.

A spin, az elektronok belső szögimpulzusa, kulcsfontosságú a kvantumszámítógépekben történő információtároláshoz. A jénai és a firenzei egyetem kémikusaiból álló csapat elektronspin rezonanciát (ESR) használt, hogy megvizsgálja az elektromos terek hatását a spinek csatolási állandójára. Különösen egy hárommagvú rézkomplexet vettek figyelembe, amelynek spinjei hajlamosak antiparallelre. A ligandum – egy szerves vegyület – központi szerepet játszik a spinek összekapcsolásában.

Technológiai fejlődés a kvantumszámítástechnikában

Amíg a jénai kutatók a molekuláris szintet vizsgálják, a projekt folytatódik PÖRGÉS egy másik dimenzióba. Ez egy ambiciózus projekt, amely kvantumregisztereket valósít meg az optikai mikrorezonátorok közötti fotonikus csatoláson keresztül. Figyelemre méltó előrelépés a két kvantumregiszter – egyenként hat qubitet tartalmazó – összefonódásának sikeres bemutatása 20 méternél nagyobb távolságban. Ez nemcsak ennek a technológiának a méretezhetőségét mutatja, hanem a hagyományos számítógépes rendszerekhez való kapcsolódás is lehetségesnek tűnik.

Az eredmények magas, 0,9 feletti átlagos minőséget mutatnak az összefonódott állapotokra. A technológiát a mesterséges intelligencia területén is különösen alkalmasnak találták. A spin-foton alapú kvantumszámítógép, amely 12 qubittel működik, 0,5%-nál kisebb hibaarányt produkál az egy qubites kapuban, ami tiszteletre méltó érték a meglévő szupravezető modellekhez képest.

A kvantumprocesszorok jövője

A PÖRGÉS projekt ambiciózus célt tűzte ki maga elé egy „made in Germany” kvantumprocesszor kifejlesztését. Ez állítólag a szintetikus gyémánt spinkubitjein alapul, és lehetővé teheti az összetett kvantumkémiai reakciók termékeinek előrejelzését. A 10 qubitről 100 qubitre és még többre tervezett bővítés a kvantumszámítástechnika határainak további feszegetésére irányuló törekvést mutatja.

Ennek a technológiának szembetűnő előnye az alacsony hűtési igény, amely lehetővé teszi a klasszikus számítógépes rendszerekhez való közelítést, és így megkönnyíti a meglévő technológiákba való integrálását. A projekt részeként a résztvevő intézmények - köztük hat egyetem, két non-profit kutatóintézet és öt iparvállalat - verseny előtti fejlesztést terveznek, amely nemcsak a hardvert, hanem a firmware-t és a szoftvert is érinti.

Mindezen innovatív megközelítések révén a régió nemcsak jó úton halad afelé, hogy vezető szerepet játsszon a kvantumtechnológia területén. Ígéretes lehetőségek vannak a levegőben, amelyek kiaknázásra várnak. Egy pillantás a jövőbe azt mutatja, hogy még sok minden vár ránk!