Ученые создали молекулы для квантовой памяти по образцу ключевой части хлорофилла
Российские и японские ученые получили соединения, способные необычно долго сохранять квантовые состояния. В перспективе они могут стать основой для квантовой памяти, кубитов и сверхминиатюрных сенсоров.
МОСКВА, 17 июля /Новости науки/. Российские и японские ученые синтезировали молекулы, похожие по строению на ключевую часть хлорофилла, которые способны необычно долго сохранять квантовые состояния. Результаты исследования открывают возможности для создания элементов квантовой памяти, новых кубитов и высокочувствительных сенсоров, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ).
Долгое время хранения квантового состояния считается одним из ключевых условий для развития квантовых технологий. Полученные соединения сохраняли квантовую когерентность около четырех микросекунд — в сотни раз дольше времени, необходимого для управления потенциальными элементами квантовой памяти. Это делает их перспективной платформой для будущих квантовых вычислительных устройств и систем хранения информации.
«Наше исследование может стать толчком для создания ультраминиатюрных устройств — сверхплотных носителей информации, элементов квантовой памяти, светоуправляемых сенсоров, переключателей и магнитных меток. Внедрение подобных устройств в технику повысит ее производительность, безопасность и энергоэффективность», — отметил ведущий научный сотрудник ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН Максим Фараонов, слова которого приводит пресс-служба РНФ.
В основе работы лежат фталоцианины — органические кольцеобразные молекулы, по строению напоминающие центральную часть хлорофилла. Исследователи встроили в их центр атомы различных металлов, включая ванадий, медь и олово, чтобы выяснить, как изменяются электронные и магнитные свойства соединений. Наиболее интересные результаты показали комплексы с ванадием: неспаренные электроны в них способны одновременно существовать сразу в нескольких квантовых состояниях, что необходимо для работы квантовой памяти.
Ранее квантовые свойства подобных соединений практически не изучались. Полученные результаты не только показывают возможность создания новых молекулярных кубитов, но и помогают понять, какие комбинации органических молекул и металлических атомов наиболее подходят для разработки перспективных квантовых устройств.
Долгое время хранения квантового состояния считается одним из ключевых условий для развития квантовых технологий. Полученные соединения сохраняли квантовую когерентность около четырех микросекунд — в сотни раз дольше времени, необходимого для управления потенциальными элементами квантовой памяти. Это делает их перспективной платформой для будущих квантовых вычислительных устройств и систем хранения информации.
«Наше исследование может стать толчком для создания ультраминиатюрных устройств — сверхплотных носителей информации, элементов квантовой памяти, светоуправляемых сенсоров, переключателей и магнитных меток. Внедрение подобных устройств в технику повысит ее производительность, безопасность и энергоэффективность», — отметил ведущий научный сотрудник ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН Максим Фараонов, слова которого приводит пресс-служба РНФ.
В основе работы лежат фталоцианины — органические кольцеобразные молекулы, по строению напоминающие центральную часть хлорофилла. Исследователи встроили в их центр атомы различных металлов, включая ванадий, медь и олово, чтобы выяснить, как изменяются электронные и магнитные свойства соединений. Наиболее интересные результаты показали комплексы с ванадием: неспаренные электроны в них способны одновременно существовать сразу в нескольких квантовых состояниях, что необходимо для работы квантовой памяти.
Ранее квантовые свойства подобных соединений практически не изучались. Полученные результаты не только показывают возможность создания новых молекулярных кубитов, но и помогают понять, какие комбинации органических молекул и металлических атомов наиболее подходят для разработки перспективных квантовых устройств.
