NVision-მა და ულმის უნივერსიტეტმა სინათლით მართვადი მოლეკულური კუბიტი შექმნეს

გერმანული სტარტაპის, NVision Quantum Technologies-ისა და ულმის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა შექმნეს მოლეკულა, რომელიც კვანტურ ბიტად, ანუ კუბიტად მუშაობს და მისი წაკითხვა სინათლის მეშვეობით ინდივიდუალურად არის შესაძლებელი. Chemistry World-ი მას მოიხსენიებს, როგორც ამ ტიპის პირველ მოლეკულას, რომელიც სინათლით ინდივიდუალურად დაკავშირებულ კუბიტად გამოიყენება. ნაშრომი 28 ოქტომბერს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა და NVision ახლა ამ მოლეკულების ფოტონურ ჩიპებზე განთავსებას გეგმავს. მიზანი იმის ჩვენებაა, რომ მოლეკულური კუბიტების წარმოება დიდი რაოდენობით შეიძლება, რაც აქამდე ჩამორჩებოდა იონურ ხაფანგებს, ზეგამტარ სქემებსა და ნეიტრალურ ატომებს.chemistryworld.com

მოლეკულა, რომელიც ამ საქმისთვის შეიქმნა

მოლეკულა di([1,1′-biphenyl]-4-yl)carbene-ს გააჩნია ოთხი თვისება, რაც ინდივიდუალურად მისამართებად კუბიტს სჭირდება. ლაზერული სინათლის ქვეშ ის ფლუორესცირებს თავისი სამი ელექტრონული სპინური მდგომარეობიდან მხოლოდ ერთში. ეს სპინური მდგომარეობები საკმარისად დიდხანს ძლებს გამოთვლებისთვის. ის საკმარისად კაშკაშად ანათებს წასაკითხად და მისი ფერი საკმარისად სტაბილურია კვანტური ჩახლართულობისთვის, იტყობინება Chemistry World-ი. აქამდე მეცნიერებს მოლეკულური კუბიტების წაკითხვა მხოლოდ ჯგუფურად და მათი მნიშვნელობების საშუალო მაჩვენებლით შეეძლოთ.chemistryworld.com

NVision-ის განცხადებით, მათ კომპიუტერულად 150-ზე მეტი კანდიდატი მოლეკულა შეამოწმეს და ლაბორატორიაში 40 მათგანი დაამზადეს. გუნდმა სტაბილური პრეკურსორი მოათავსა თითქმის იდენტური მოლეკულისგან შემდგარ კრისტალში, გააცივა 4.5 კელვინამდე და ლაზერის გამოყენებით პრეკურსორი აქტიურ კუბიტებად აქცია. მიკროტალღური იმპულსების გამოყენებით მკვლევრებმა გაზარდეს კოჰერენტულობა, რაც იმის საზომია, თუ რამდენ ხანს ინარჩუნებს კუბიტი თავის კვანტურ მდგომარეობას, 2.2 მილიწამამდე. მათ ასევე აღმოაჩინეს, რომ მოლეკულების ემისიის სიხშირეები ერთ საათზე მეტი ხნის განმავლობაში განმეორებითი აგზნებისას თითქმის არ შეცვლილა.quantumcomputingreport.com+2

გარე ექსპერტების შეფასება

ჩიკაგოს უნივერსიტეტის წარმომადგენელმა დევიდ ავშალომმა მას უწოდა "მაღალი ხარისხის მოლეკულური კუბიტის არქიტექტურა" და "მნიშვნელოვანი ნაბიჯი მოლეკულური კუბიტების მასშტაბირებად ოპტიკურ საკომუნიკაციო პლატფორმებთან ინტეგრაციისკენ". MIT-ის მკვლევარმა დანა ფრიდმანმა ცალკეული მოლეკულის მისამართებადობის დემონსტრირებას "ამ სფეროსთვის უზარმაზარი ნაბიჯი" უწოდა.chemistryworld.com

კრისტალიდან ჩიპამდე

NVision-ს სურს გამოიყენოს ეს მოლეკულები არქიტექტურაში, რომელსაც ფოტონურ ინტეგრირებულ კვანტურ სქემებს უწოდებს. ამ დიზაინში ელექტრონული სპინები სხვა კუბიტებს სინათლის საშუალებით უკავშირდება, ხოლო ბირთვული სპინები ხანგრძლივი მეხსიერების ფუნქციას ასრულებს. კომპანია პარტნიორობს HyperLight-თან, რომელიც აწარმოებს თხელფენოვან ლითიუმის ნიობატის ფოტონიკას და თავისი პირველი ინტეგრირებული ჩიპების პროტოტიპებს 2026 წლის მეოთხე კვარტალში ელოდება. მისი გრძელვადიანი მიზნებია 1000 ფიზიკური კუბიტი, ხოლო 2030 წლისთვის ჩიპზე 1000 შეცდომების მიმართ მდგრადი ლოგიკური კუბიტი.optica-opn.org+2

"ერთ-ერთი ყველაზე დიდი კითხვა, რომლის წინაშეც ახლა ყველა მეთოდი დგას, არის: შესაძლებელია თუ არა მისი მასშტაბირება ასობით ათას კუბიტამდე?" – განაცხადა ილაი შვარცმა, NVision-ის ტექნოლოგიურმა დირექტორმა. "რეალური საინჟინრო გამოწვევები რჩება, მაგრამ რადგან ჩვენ არსებულ საწარმოო პროცესებზე ვაშენებთ, ამისთვის ახალი ქარხნების აშენება არ გვჭირდება".chemistryworld.com