Rewolucja w badaniach kwantowych: elektryczna kontrola cząsteczek!

Rewolucja w badaniach kwantowych: elektryczna kontrola cząsteczek!

W świecie technologii kwantowej rozwijają się obecnie ekscytujące osiągnięcia, które nie tylko rewolucjonizują tę dziedzinę, ale także znacznie poszerzają możliwości na przyszłość. Świeży postęp pochodzi z Uniwersytetu w Jenie, gdzie interdyscyplinarny zespół kierowany przezProf. dr Winfried Plassprzedstawił przełomowe wyniki w zakresie kontroli stanów spinu molekularnego. Głośny idw online Po raz pierwszy naukowcy wykazali bezpośredni wpływ pól elektrycznych na stan spinu cząsteczek. Technika ta może znacznie przyspieszyć rozwój cząsteczek jako kubitów dla komputerów kwantowych.

Spin, czyli wewnętrzny moment pędu elektronów, ma kluczowe znaczenie dla przechowywania informacji w komputerach kwantowych. Zespół chemików z uniwersytetów w Jenie i Florencji wykorzystał elektronowy rezonans spinowy (ESR) do zbadania wpływu pól elektrycznych na stałą sprzężenia spinów. W szczególności rozważono trójjądrowy kompleks miedzi, którego spiny mają tendencję do ustawiania się antyrównolegle. Ligand – związek organiczny – odgrywa kluczową rolę w sprzęganiu spinów.

Postęp technologiczny w obliczeniach kwantowych

Podczas gdy badacze z Jeny badają poziom molekularny, projekt jest kontynuowany SPINNING w inny wymiar. To ambitny projekt, który realizuje rejestry kwantowe poprzez sprzężenia fotoniczne pomiędzy mikrorezonatorami optycznymi. Godnym uwagi postępem jest udana demonstracja splątania dwóch rejestrów kwantowych – każdy zawierający sześć kubitów – na odległości ponad 20 metrów. Pokazuje to nie tylko skalowalność tej technologii, ale także wydaje się, że możliwe jest jej połączenie z konwencjonalnymi systemami komputerowymi.

Wyniki pokazują wysoką średnią jakość powyżej 0,9 dla stanów splątanych. Technologia ta została również uznana za szczególnie odpowiednią do zastosowań w sztucznej inteligencji. Komputer kwantowy oparty na fotonach spinowych, który współpracuje z 12 kubitami, zapewnia poziom błędów w bramce jednokubitowej mniejszy niż 0,5%, co jest wartością przyzwoitą w porównaniu z istniejącymi modelami nadprzewodzącymi.

Przyszłość procesorów kwantowych

The SPINNING projekt postawił sobie ambitny cel opracowania procesora kwantowego „made in Germany”. Mówi się, że opiera się to na kubitach spinowych w syntetycznym diamencie i może umożliwić przewidywanie produktów złożonych reakcji chemii kwantowej. Planowana rozbudowa z 10 kubitów do 100 kubitów i więcej pokazuje ambicje dalszego przesuwania granic obliczeń kwantowych.

Uderzającą zaletą tej technologii jest niskie zapotrzebowanie na chłodzenie, co pozwala zbliżyć ją do klasycznych systemów komputerowych, a tym samym ułatwia integrację z istniejącymi technologiami. W ramach projektu uczestniczące instytucje – w tym sześć uniwersytetów, dwie instytucje badawcze non-profit i pięć przedsiębiorstw przemysłowych – planują przedkonkurencyjny rozwój, który wpłynie nie tylko na sprzęt, ale także oprogramowanie sprzętowe i oprogramowanie.

Dzięki tym wszystkim innowacyjnym podejściu region nie tylko jest na dobrej drodze do odegrania wiodącej roli w dziedzinie technologii kwantowej. W powietrzu wiszą obiecujące możliwości, które czekają na wykorzystanie. Spojrzenie w przyszłość pokazuje, że przed nami jeszcze wiele!