Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Stabiele qubits genereren bij kamertemperatuur

De MOF-structuur faciliteerde voldoende beweging in de pentaceeneenheden om de elektronen van de triplettoestand naar een kwintettoestand te laten overgaan, terwijl ook de beweging bij kamertemperatuur voldoende werd onderdrukt om de kwantumcoherentie van de kwintet-multi-excitontoestand te behouden. Door elektronen met microgolfpulsen foto-exciterend te maken, konden de onderzoekers de kwantumcoherentie van de toestand gedurende meer dan 100 nanoseconden bij kamertemperatuur waarnemen. "Dit is de eerste kwantumcoherentie op kamertemperatuur van verstrengelde kwintetten", zegt Kobori.

Hoewel de samenhang slechts gedurende nanoseconden werd waargenomen, zullen de bevindingen de weg vrijmaken voor het ontwerpen van materialen voor het genereren van meerdere qubits bij kamertemperatuur. "Het zal in de toekomst mogelijk zijn om vijftal multi-exciton-toestandsqubits efficiënter te genereren door te zoeken naar gastmoleculen die meer van dergelijke onderdrukte bewegingen kunnen induceren en door geschikte MOF-structuren te ontwikkelen", zegt Yanai. "Dit kan deuren openen voor moleculaire kwantumcomputers op kamertemperatuur op basis van meervoudige kwantumpoortcontrole en kwantumdetectie van verschillende doelverbindingen."

Meer informatie: Akio Yamauchi et al, Kwantumcoherentie bij kamertemperatuur van verstrengelde multi-excitonen in een metaal-organisch raamwerk, Wetenschappelijke vooruitgang (2024). DOI:10.1126/sciadv.adi3147

Journaalinformatie: Wetenschappelijke vooruitgang

Aangeboden door Kyushu Universiteit