В революционном открытии исследователи под руководством доцента Нобухиро Янаи с факультета инженерии Университета Кюсю достигли квантовой когерентности при комнатной температуре. Путем внедрения хромофора, молекулы красителя, в металлоорганическую структуру (МОФ), команда смогла сохранить четко определенное квантовое состояние в течение времени, не подвергаясь внешним воздействиям.
Квантовая когерентность является важным прорывом для квантовых вычислительных и сенсорных технологий. Квантовое сенсорное обнаружение использует квантовые свойства кубитов, которые являются квантовыми аналогами классических битов вычисления и могут существовать в суперпозиции состояний 0 и 1. Эта технология имеет потенциал революционизировать сенсорное обнаружение с более высоким разрешением и чувствительностью по сравнению с традиционными методами.
В то время как достижение квантовой когерентности при низких температурах является обычной практикой, поддержание ее при комнатной температуре представляло существенную проблему. Однако исследователи использовали свойства хромофора на основе пентацена и МОФ типа UiO для преодоления этого препятствия. Структура МОФ позволила контролировать вращение внедренных хромофоров при сохранении квантовой когерентности при комнатной температуре.
С помощью микроволновых импульсов исследователи наблюдали квантовую когерентность связанных квинтетов более 100 наносекунд при комнатной температуре. Это достижение открывает возможности для разработки материалов, способных генерировать несколько кубитов при комнатной температуре, приближая нас к реализации молекулярного квантового вычисления при комнатной температуре.
Доцент Нобухиро Янаи предполагает, что будущие исследования могут сосредоточиться на поиске гостевых молекул, которые подавляют еще больше движений, а также на разработке подходящих структур МОФ. Это позволит более эффективно генерировать кубиты состояния квинтетного мультиэкситона, ведущие к дальнейшему развитию контроля квантовых ворот и сенсорного обнаружения различных соединений.
Эти революционные исследования открывают путь к будущему, где квантовая когерентность может быть достигнута при комнатной температуре, открывая новые возможности для применения квантовых вычислений и сенсорных приложений.
The source of the article is from the blog jomfruland.net