Revolution inom kvantforskning: Elektrisk kontroll av molekyler!

Revolution inom kvantforskning: Elektrisk kontroll av molekyler!

Spännande utvecklingar blomstrar just nu inom kvantteknologins värld som inte bara revolutionerar området, utan också avsevärt utökar möjligheterna för framtiden. Ett nytt framsteg kommer från University of Jena, där ett tvärvetenskapligt team ledd avProf. Dr. Winfried Plasshar presenterat banbrytande resultat om kontroll av molekylära spinntillstånd. Högt idw online För första gången visade forskarna det direkta inflytandet av elektriska fält på molekylers spinntillstånd. Denna teknik kan avsevärt främja utvecklingen av molekyler som qubits för kvantdatorer.

Spinn, ett inneboende vinkelmoment hos elektroner, är avgörande för att lagra information i kvantdatorer. Teamet av kemister från universiteten i Jena och Florens använde elektronspinresonans (ESR) för att undersöka påverkan av elektriska fält på kopplingskonstanten för spinnen. I synnerhet ansågs ett trinukleärt kopparkomplex vars spinn tenderar att riktas antiparallellt. Liganden – en organisk förening – spelar en central roll för att koppla ihop spinnen.

Teknologiska framsteg inom kvantberäkning

Medan Jena-forskarna utforskar den molekylära nivån fortsätter projektet SPINNING till en annan dimension. Detta är ett ambitiöst projekt som realiserar kvantregister genom fotoniska kopplingar mellan optiska mikroresonatorer. Ett anmärkningsvärt framsteg är den framgångsrika demonstrationen av intrasslingen av två kvantregister - vart och ett med sex qubits - över ett avstånd på mer än 20 meter. Detta visar inte bara skalbarheten hos denna teknik, utan även kopplingen till konventionella datorsystem verkar möjlig.

Resultaten visar en hög medelkvalitet på över 0,9 för de intrasslade tillstånden. Tekniken erkändes också som särskilt lämplig för tillämpningar inom artificiell intelligens. Den spin-fotonbaserade kvantdatorn, som arbetar med 12 qubits, levererar en felfrekvens på mindre än 0,5 % i en-qubit-grinden – ett respektabelt värde jämfört med befintliga supraledande modeller.

Framtiden för kvantprocessorer

De SPINNING projektet har satt upp det ambitiösa målet att utveckla en kvantprocessor "made in Germany". Detta sägs vara baserat på spin-qubits i syntetisk diamant och skulle kunna möjliggöra förutsägelse av produkter från komplexa kvantkemiska reaktioner. Den planerade expansionen från 10 qubits till 100 qubits och mer visar ambitionen att ytterligare tänja på gränserna för kvantberäkning.

En slående fördel med denna teknik är det låga kylbehovet, vilket gör att den kan ligga nära klassiska datorsystem och därmed underlättar integrationen i befintliga tekniker. Som en del av projektet planerar de deltagande institutionerna - inklusive sex universitet, två ideella forskningsinstitutioner och fem industriföretag - en utveckling före konkurrens som påverkar inte bara hårdvaran utan även firmware och mjukvara.

Med alla dessa innovativa tillvägagångssätt är regionen inte bara på god väg att spela en ledande roll inom kvantteknikområdet. Det finns lovande möjligheter i luften som väntar på att bli utnyttjade. En blick in i framtiden visar att det finns mycket mer på gång!