• Yulia Mi

Создана молекула, способная стать носителем квантовой информации

Пост обновлен 7 мар. 2019 г.

Новости науки и техник/новости квантовые компьютеры

Химики синтезировали молекулу, которая может стать основным компонентом квантовых компьютеров.


Новая молекула может стать носителем информации квантовых компьютеров. Автор фото: Friedrich Schiller University Jena

Квантовые компьютеры могут значительно повысить возможности информационных систем. Однако, квантовые устройства до сих пор не созданы, поскольку невозможно переместить существующие молекулярные концепты в технологии. Но это не останавливает исследователей по всему миру от разработок новых идей для отдельных квантовых компонентов. Химики из Университета Фридриха Шиллера в Йене синтезировали молекулу, которая может выполнять функции вычислительного блока в квантовых компьютерах. Свою работу ученые описали в статье в журнале Chemical Communications.


Молекула с достаточно устойчивым спиновым состоянием


«Использовать молекулу как носитель квантовой информации, или кубит, возможно, только если она имеет достаточно устойчивое спиновое состояние, которым можно управлять извне», - объясняет профессорв Винфред Пласс, - «Это означает, что состояние, являющееся результатом взаимодействия спинов электронов молекулы, или спиновое состояние, должно быть стабильно настолько, чтобы кто-либо мог ввести или считать информацию». Молекула, созданная командой ученых, удовлетворяет этим условиям.


Эта молекула, или как ее называет комплексное соединение, включает в себя органическую и металлическую части. «Органический материал формирует раму, в которой ионы металла спозиционированы специальным образом», - говорит Бенджамин Кинтцель (Benjamin Kintzel), главный разработчик молекулы, - «В нашем случае это трехъядерный медный комплекс. И что особенно важно, это то, что ионы меди формируют точный равносторонний треугольник». Только в этом случае спины электронов трех медных ядер взаимодействуют настолько плотно, что молекула сохраняет свое спиновое состояние.


“Даже зная, как наша молекула будет выглядеть теоретически, процесс синтезирования ее – это крайне сложная задача”, - говорит Кинтцель, - “В особенности трудно достичь позиционирования ионов меди в углах равностороннего треугольника”. Однако исследователям все же удалось достичь желаемого.


Электрические поля


Согласно теоретическим предположениям, молекула, созданная учеными, обладает значительным преимуществом по сравнению с другими кубитами. “Спиновым состоянием нашего медного соединения можно управлять на молекулярном уровне, используя электрические поля”, - утверждает Пласс, - “До настоящего времени в основном использовались магнитные поля, но такое поле невозможно сфокусировать на отдельных молекулах”. Исследовательская группа из Оксфорда, работающая совместно с учеными из Йены, сейчас проводит различные эксперименты, целью которых является изучение характеристик синтезированной молекулы.


Команда ученых уверена, что их молекула способна стать квантовым носителем информации – кубитом. Однако, трудно предвидеть, будет ли эта разработка иметь практический успех в будущем, поскольку пока неясно, как интегрировать такие молекулы в квантовые компьютеры.


>Читайте далее: Квантовые компьютеры вне лаборатории смогут стать реальностью
















>>ВСЕ НОВОСТИ ПО ТЕМЕ КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ<<

Подписаться на новости SCDAILY