Zespół badaczy pod kierownictwem profesora Nobuhiro Yanai z Uniwersytetu Kyushu dokonał przełomowego odkrycia w dziedzinie komputingu kwantowego. W niedawno opublikowanym badaniu w czasopiśmie Science Advances zespół poinformował o skutecznym osiągnięciu spójności kwantowej w temperaturze pokojowej, co stanowi znaczący postęp w dziedzinie rozwoju technologii kwantowych komputerów i czujników.
Aby osiągnąć ten sukces, badacze osadzili chromofor, czyli cząsteczkę barwnikową, która pochłania i emituje światło, w strukturze metaloorganicznej (MOF). MOF to nanooporowa struktura krystaliczna składająca się z jonów metalu i ligandów organicznych.
Spójność kwantowa to zdolność układu kwantowego do utrzymania określonego stanu przez pewien czas, bez zakłóceń zewnętrznych czynników. W tradycyjnym komputingu kwantowym spójność zwykle wymaga bardzo niskich temperatur, które zazwyczaj są osiągane za pomocą ciekłego azotu. Jednak badacze byli w stanie osiągnąć spójność kwantową w temperaturze pokojowej, wykorzystując unikatowe właściwości MOF-u i precyzyjnie kontrolując ruch chromoforu.
Poprzez wprowadzenie chromoforu opartego na pentacenie, badacze umożliwili elektronom przejście ze stanu potrójnego do stanu pięciokrotnego, jednocześnie utrzymując spójność kwantową w temperaturze pokojowej. Dzięki temu ustawieniu zespół zaobserwował spójność kwantową przez ponad 100 nanosekund.
Choć spójność była obserwowana tylko przez krótki okres, wyniki te obiecują wiele dla przyszłości komputingu kwantowego. Ten przełom otwiera drzwi do projektowania materiałów, które mogą generować wiele kubitów w temperaturze pokojowej, co jest kluczowym wymaganiem dla praktycznego komputingu kwantowego.
Profesor Nobuhiro Yanai uważa, że dalsze badania mogą zoptymalizować strukturę MOF-u i znaleźć cząsteczki gościnne, które wywołują zwiększone tłumienie ruchu, poprawiając w ten sposób efektywność generowania stanów multiexcitonowych qubitów. Te postępy mogą prowadzić do kwantowego komputingu molekularnego w temperaturze pokojowej oraz kwantowego wykrywania różnych związków chemicznych.
Podsumowując, ta praca naukowa stanowi znaczący krok naprzód w dążeniu do praktycznych technologii komputingu kwantowego. Osiągnięcie spójności kwantowej w temperaturze pokojowej ma potencjał rewolucjonizacji możliwości obliczeniowych i czujnikowych, a także otwiera drogę do dalszych postępów w tej dziedzinie.
The source of the article is from the blog cheap-sound.com