NVision-ը և Ուլմի համալսարանը ներկայացրել են լույսով կառավարվող մոլեկուլային քյուբիթ

Գերմանական NVision Quantum Technologies ստարտափի և Ուլմի համալսարանի հետազոտողները մշակել են մոլեկուլ, որը կարող է աշխատել որպես քվանտային բիթ կամ քյուբիթ և ընթերցվել լույսի միջոցով անհատապես: Chemistry World-ը այն նկարագրում է որպես իր տեսակի մեջ առաջին մոլեկուլը, որը ծառայում է որպես լույսով անհատապես կապակցված քյուբիթ: Աշխատանքը հրապարակվել է Nature ամսագրում հոկտեմբերի 28-ին, և NVision-ն այժմ ծրագրում է այդ մոլեկուլները տեղադրել ֆոտոնային չիպերի վրա: Նպատակն է ցույց տալ, որ մոլեկուլային քյուբիթները, որոնք երկար ժամանակ հետ էին մնում թակարդված իոններից, գերհաղորդիչ սխեմաներից և չեզոք ատոմներից, կարող են արտադրվել մեծ քանակությամբ:chemistryworld.com

Աշխատանքի համար ստեղծված մոլեկուլ

Di([1,1′-biphenyl]-4-yl)carbene մոլեկուլն ունի չորս հատկություն, որոնք անհրաժեշտ են անհատապես հասցեագրվող քյուբիթի համար: Լազերային լույսի ներքո այն ֆլուորեսցենտում է իր երեք էլեկտրոնային սպինային վիճակներից միայն մեկում: Այդ սպինային վիճակները բավական երկար են տևում հաշվարկների համար: Այն բավական պայծառ է փայլում ընթերցվելու համար, և դրա գույնը բավական կայուն է քվանտային կապակցվածության համար, հայտնում է Chemistry World-ը: Մինչ այժմ գիտնականները կարող էին մոլեկուլային քյուբիթներն ընթերցել միայն խմբերով և միջինացնել դրանց արժեքները:chemistryworld.com

NVision-ը հայտնել է, որ համակարգչային եղանակով ստուգել է ավելի քան 150 թեկնածու մոլեկուլ և լաբորատորիայում պատրաստել դրանցից 40-ը: Թիմը կայուն նախորդը տեղադրել է գրեթե նույնական մոլեկուլից պատրաստված բյուրեղի մեջ, սառեցրել այն մինչև 4.5 Կելվին և լազերի օգնությամբ նախորդը վերածել ակտիվ քյուբիթների: Միկրոալիքային իմպուլսներ կիրառելով՝ հետազոտողները երկարացրել են կոհերենտությունը՝ քյուբիթի քվանտային վիճակը պահպանելու տևողության չափանիշը, մինչև 2.2 միլիվայրկյան: Նրանք նաև պարզել են, որ մոլեկուլների ճառագայթման հաճախականությունները գրեթե չեն փոխվել ավելի քան մեկ ժամ տևած կրկնվող գրգռման ընթացքում:quantumcomputingreport.com+2

Արտաքին փորձագետների կարծիքը

Չիկագոյի համալսարանից Դեյվիդ Ավշալոմն այն անվանել է "բարձրորակ մոլեկուլային քյուբիթային ճարտարապետություն" և "կարևոր քայլ մոլեկուլային քյուբիթները մասշտաբային օպտիկական հաղորդակցման հարթակների հետ ինտեգրելու ուղղությամբ": MIT-ից Դաննա Ֆրիդմանը մեկ մոլեկուլի հասցեագրելիության ցուցադրումը անվանել է "հսկայական քայլ ոլորտի համար":chemistryworld.com

Բյուրեղից մինչև չիպ

NVision-ը ցանկանում է օգտագործել այս մոլեկուլները մի ճարտարապետության մեջ, որն անվանում է ֆոտոնային ինտեգրված քվանտային սխեմաներ: Այս դիզայնում էլեկտրոնային սպինները լույսի միջոցով կապվում են այլ քյուբիթների հետ, իսկ միջուկային սպինները հանդես են գալիս որպես երկարակյաց հիշողություն: Ընկերությունը համագործակցում է HyperLight-ի հետ, որը արտադրում է բարակ թաղանթային լիթիումի նիոբատի ֆոտոնիկա, և ակնկալում է իր առաջին ինտեգրված չիպերի նախատիպերը 2026 թվականի չորրորդ եռամսյակում: Դրա երկարաժամկետ նպատակներն են 1000 ֆիզիկական քյուբիթ, իսկ մինչև 2030 թվականը՝ 1000 սխալակայուն տրամաբանական քյուբիթ չիպի վրա:optica-opn.org+2

"Ամենամեծ հարցերից մեկը, որին այժմ բախվում է յուրաքանչյուր մոդալություն, հետևյալն է. կարո՞ղ է այն մասշտաբավորվել հարյուր հազարավոր քյուբիթների", — ասել է NVision-ի տեխնոլոգիական գծով տնօրեն Իլայ Շվարցը: "Իրական ինժեներական մարտահրավերները մնում են, բայց քանի որ մենք հիմնվում ենք գոյություն ունեցող ձուլարանային գործընթացների վրա, մեզ հարկավոր չէ նոր գործարաններ կառուցել դրան հասնելու համար":chemistryworld.com