Revolúcia v kvantovom výskume: Elektrická kontrola molekúl!

Revolúcia v kvantovom výskume: Elektrická kontrola molekúl!

Vo svete kvantových technológií v súčasnosti prekvitá vzrušujúci vývoj, ktorý nielenže prináša revolúciu v tejto oblasti, ale tiež výrazne rozširuje možnosti do budúcnosti. Čerstvý pokrok prichádza z univerzity v Jene, kde interdisciplinárny tím vedený oProf. Dr. Winfried Plasspredstavila prelomové výsledky v oblasti kontroly stavov molekulárneho spinu. nahlas idw online Vedci po prvýkrát preukázali priamy vplyv elektrických polí na stav spinu molekúl. Táto technika by mohla výrazne posunúť vývoj molekúl ako qubitov pre kvantové počítače.

Spin, vnútorný moment hybnosti elektrónov, je rozhodujúci pre ukladanie informácií v kvantových počítačoch. Tím chemikov z univerzít v Jene a Florencii použil elektrónovú spinovú rezonanciu (ESR) na skúmanie vplyvov elektrických polí na väzbovú konštantu spinov. Konkrétne sa uvažovalo o trojjadrovom komplexe medi, ktorého spiny majú tendenciu vyrovnávať sa antiparalelne. Ligand – organická zlúčenina – hrá ústrednú úlohu pri spájaní spinov.

Technologický pokrok v kvantovej výpočtovej technike

Zatiaľ čo výskumníci z Jeny skúmajú molekulárnu úroveň, projekt pokračuje PRADENIE do inej dimenzie. Ide o ambiciózny projekt, ktorý realizuje kvantové registre prostredníctvom fotonických spojení medzi optickými mikrorezonátormi. Pozoruhodným pokrokom je úspešná demonštrácia prepletenia dvoch kvantových registrov - každý obsahuje šesť qubitov - na vzdialenosť viac ako 20 metrov. To ukazuje nielen škálovateľnosť tejto technológie, ale zdá sa, že je možné aj prepojenie s konvenčnými počítačovými systémami.

Výsledky ukazujú vysokú priemernú kvalitu nad 0,9 pre zapletené štáty. Táto technológia bola tiež uznaná ako mimoriadne vhodná pre aplikácie v umelej inteligencii. Kvantový počítač založený na spin-fotóne, ktorý pracuje s 12 qubitmi, poskytuje chybovosť menšiu ako 0,5 % v jednoqubitovej bráne – úctyhodná hodnota v porovnaní s existujúcimi supravodivými modelmi.

Budúcnosť kvantových procesorov

The PRADENIE projekt si stanovil ambiciózny cieľ vyvinúť kvantový procesor „made in Germany“. Hovorí sa, že je to založené na spinových qubitoch v syntetickom diamante a mohlo by to umožniť predpovedanie produktov zložitých kvantovo chemických reakcií. Plánované rozšírenie z 10 qubitov na 100 qubitov a viac ukazuje ambíciu ďalej posúvať hranice kvantových výpočtov.

Výraznou výhodou tejto technológie sú nízke nároky na chladenie, čo jej umožňuje priblížiť sa klasickým počítačovým systémom a tým uľahčuje integráciu do existujúcich technológií. V rámci projektu zúčastnené inštitúcie – vrátane šiestich univerzít, dvoch neziskových výskumných inštitúcií a piatich priemyselných spoločností – plánujú predsúťažný vývoj, ktorý sa dotýka nielen hardvéru, ale aj firmvéru a softvéru.

So všetkými týmito inovatívnymi prístupmi je región nielen na dobrej ceste hrať vedúcu úlohu v oblasti kvantových technológií. Vo vzduchu sa črtajú sľubné príležitosti, ktoré čakajú na využitie. Pohľad do budúcnosti ukazuje, že nás čaká oveľa viac!