Revolusjon innen kvanteforskning: Elektrisk kontroll av molekyler!

Revolusjon innen kvanteforskning: Elektrisk kontroll av molekyler!

Spennende utviklinger blomstrer for tiden i verden av kvanteteknologi som ikke bare revolusjonerer feltet, men som også utvider mulighetene for fremtiden betydelig. Et friskt fremskritt kommer fra University of Jena, hvor et tverrfaglig team ledet avProf. Dr. Winfried Plasshar presentert banebrytende resultater om kontroll av molekylære spinntilstander. Høyt idw på nett For første gang demonstrerte forskerne den direkte påvirkningen av elektriske felt på spinntilstanden til molekyler. Denne teknikken kan betydelig fremme utviklingen av molekyler som qubits for kvantedatamaskiner.

Spinn, et iboende vinkelmomentum av elektroner, er avgjørende for å lagre informasjon i kvantedatamaskiner. Teamet av kjemikere fra universitetene i Jena og Firenze brukte elektronspinnresonans (ESR) for å undersøke påvirkningen av elektriske felt på koblingskonstanten til spinnene. Spesielt ble et trinukleært kobberkompleks vurdert hvis spinn har en tendens til å justere antiparallell. Liganden – en organisk forbindelse – spiller en sentral rolle i koblingen av spinnene.

Teknologiske fremskritt innen kvanteberegning

Mens Jena-forskerne utforsker det molekylære nivået, fortsetter prosjektet SPINNING inn i en annen dimensjon. Dette er et ambisiøst prosjekt som realiserer kvanteregistre gjennom fotoniske koblinger mellom optiske mikroresonatorer. Et bemerkelsesverdig fremskritt er den vellykkede demonstrasjonen av sammenfiltringen av to kvanteregistre - som hver inneholder seks qubits - over en avstand på mer enn 20 meter. Dette viser ikke bare skalerbarheten til denne teknologien, men også koblingen til konvensjonelle datasystemer ser ut til å være mulig.

Resultatene viser en høy gjennomsnittlig kvalitet på over 0,9 for de sammenfiltrede tilstandene. Teknologien ble også anerkjent som spesielt egnet for applikasjoner innen kunstig intelligens. Den spinn-fotonbaserte kvantedatamaskinen, som fungerer med 12 qubits, leverer en feilrate på mindre enn 0,5 % i én-qubit-porten – en respektabel verdi sammenlignet med eksisterende superledende modeller.

Fremtiden til kvanteprosessorer

De SPINNING prosjektet har satt seg det ambisiøse målet om å utvikle en kvanteprosessor "laget i Tyskland". Dette sies å være basert på spinn-qubits i syntetisk diamant og kan muliggjøre prediksjon av produkter fra komplekse kvantekjemiske reaksjoner. Den planlagte utvidelsen fra 10 qubits til 100 qubits og mer viser ambisjonen om ytterligere å presse grensene for kvanteberegning.

En slående fordel med denne teknologien er det lave kjølebehovet, som gjør at den kan være nær klassiske datasystemer og dermed letter integrasjon i eksisterende teknologier. Som en del av prosjektet planlegger de deltakende institusjonene – inkludert seks universiteter, to ideelle forskningsinstitusjoner og fem industribedrifter – en pre-konkurranseutvikling som påvirker ikke bare maskinvaren, men også fastvaren og programvaren.

Med alle disse innovative tilnærmingene er regionen ikke bare på god vei til å spille en ledende rolle innen kvanteteknologi. Det er lovende muligheter i luften som venter på å bli utnyttet. Et blikk inn i fremtiden viser at det er mye mer i vente!