NVision ve Ulm Üniversitesi ışıkla okunan moleküler kübit geliştirdi

Alman girişimi NVision Quantum Technologies ve Ulm Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, kuantum biti veya kübit olarak çalışabilen ve ışıkla ayrı ayrı okunabilen bir molekül tasarladılar. Chemistry World, bunu ışıkla ayrı ayrı bağlanan bir kübit görevi gören türünün ilk molekülü olarak tanımlıyor. Çalışma 28 Ekim'de Nature dergisinde yayımlandı ve NVision şimdi bu molekülleri fotonik çiplere yerleştirmeyi planlıyor. Amaç, uzun süredir iyon tuzakları, süper iletken devreler ve nötr atomların gerisinde kalan moleküler kübitlerin büyük sayılarda üretilebileceğini göstermektir.chemistryworld.com

İş için inşa edilmiş bir molekül

Di([1,1′-biphenyl]-4-yl)carbene molekülü, ayrı ayrı adreslenebilir bir kübitin ihtiyaç duyduğu dört özelliğe sahiptir. Lazer ışığı altında, üç elektron spin durumundan sadece birinde floresan yayar. Bu spin durumları hesaplama için yeterince uzun sürer. Chemistry World'ün bildirdiğine göre, okunacak kadar parlak parlar ve rengi dolanıklığa izin verecek kadar sabit kalır. Şimdiye kadar bilim insanları moleküler kübitleri yalnızca gruplar halinde okuyabiliyor ve değerlerinin ortalamasını alabiliyordu.chemistryworld.com

NVision, bilgisayarlarda 150'den fazla aday molekülü taradığını ve laboratuvarda bunlardan 40'ını ürettiğini belirtti. Ekip, kararlı bir öncüyü neredeyse aynı molekülden yapılmış bir kristalin içine yerleştirdi, 4.5 Kelvin'e soğuttu ve öncüyü aktif kübitlere dönüştürmek için bir lazer kullandı. Araştırmacılar, mikrodalga darbeleri uygulayarak kübitin kuantum durumunu ne kadar süre koruduğunun bir ölçüsü olan tutarlılığı 2.2 milisaniyeye kadar uzattılar. Ayrıca moleküllerin emisyon frekanslarının bir saatten fazla süren tekrarlanan uyarılmalar sırasında neredeyse hiç değişmediğini buldular.quantumcomputingreport.com+2

Dış uzmanların görüşleri

Chicago Üniversitesi'nden David Awschalom bunu "yüksek kaliteli bir moleküler kübit mimarisi" ve "moleküler kübitleri ölçeklenebilir optik iletişim platformlarıyla entegre etmeye yönelik önemli bir adım" olarak nitelendirdi. MIT'den Danna Freedman, tek molekül adreslenebilirliğinin gösterilmesini "alan için büyük bir adım" olarak adlandırdı.chemistryworld.com

Kristalden çipe

NVision, molekülleri fotonik entegre kuantum devreleri olarak adlandırdığı bir mimaride kullanmak istiyor. Bu tasarımda, elektron spinleri ışık aracılığıyla diğer kübitlere bağlanır ve nükleer spinler uzun ömürlü bellek görevi görür. Şirket, ince film lityum niobate fotoniği üreten HyperLight ile ortaklık kurdu ve ilk entegre çip prototiplerini 2026'nın dördüncü çeyreğinde bekliyor. Uzun vadeli hedefleri 1.000 fiziksel kübit ve ardından 2030 yılına kadar bir çip üzerinde 1.000 hata toleranslı mantıksal kübittir.optica-opn.org+2

NVision'ın teknoloji şefi Ilai Schwartz, "Her modalitenin şu anda karşılaştığı en büyük sorulardan biri şu: yüz binlerce kübite ölçeklenebilir mi?" dedi. "Gerçek mühendislik zorlukları devam ediyor ancak mevcut dökümhane süreçleri üzerine inşa ettiğimiz için oraya ulaşmak adına yeni fabrikalar kurmamıza gerek yok".chemistryworld.com