W przełomowym odkryciu badacze pod kierownictwem profesora asociowanego Nobuhiro Yanaiego z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Kyushu osiągnęli koherencję kwantową w temperaturze pokojowej. Poprzez osadzenie chromoforu, cząsteczki barwnika, w metalo-organicznym szkielecie (MOF) zespół był w stanie utrzymać dobrze zdefiniowany stan kwantowy przez pewien czas, niezależnie od zewnętrznych zakłóceń.
Koherencja kwantowa stanowi kluczowy postęp dla technologii komputerów i sensorów kwantowych. Sensory kwantowe wykorzystują kwantowe właściwości kubitów, które są kwantowymi odpowiednikami klasycznych bitów komputerowych i mogą istnieć w superpozycji stanów 0 i 1. Ta technologia ma potencjał rewolucjonizacji pomiarów dzięki wyższej rozdzielczości i czułości w porównaniu z tradycyjnymi technikami.
Osiągnięcie koherencji kwantowej w niskich temperaturach jest już powszechnie stosowane, natomiast utrzymanie jej w temperaturze pokojowej stanowiło znaczne wyzwanie. Jednak badacze wykorzystali właściwości chromoforu opartego na pentacenach i MOF typu UiO, aby pokonać tę przeszkodę. Struktura MOF umożliwiła kontrolowane obracanie osadzonych chromoforów, jednocześnie utrzymując koherencję kwantową w temperaturze pokojowej.
Za pomocą impulsów mikrofalowych badacze zaobserwowali koherencję kwantową splątanych kwintetów przez ponad 100 nanosekund w temperaturze pokojowej. To osiągnięcie otwiera drogę do projektowania materiałów, które mogą generować multiple kubity w temperaturze pokojowej, przybliżając nas do realizacji molekularnych komputerów kwantowych w temperaturze pokojowej.
Profesor asociowany Nobuhiro Yanai spekuluje, że przyszłe badania mogą skupić się na poszukiwaniu cząsteczek gościnnych, które indukują jeszcze większe tłumienie ruchu oraz na rozwijaniu odpowiednich struktur MOF. Dzięki temu możliwe będzie generowanie kubitów związanych z multi-ekzytonami w sposób bardziej efektywny, co przyczyni się do dalszego postępu w kontroli bramkowej kwantowej oraz w sensorach kwantowych różnych związków.
To przełomowe badanie otwiera drogę do przyszłości, w której możliwe będzie osiągnięcie koherencji kwantowej w temperaturze pokojowej, otwierając nowe możliwości dla komputacji i zastosowań sensorów kwantowych.
The source of the article is from the blog radardovalemg.com