office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
Современная квантовая физика открывает новые горизонты в понимании и использовании молекулярных систем, включая молекулярные электронные спиновые кубиты. Эти кубиты, обладая уникальными свойствами, открывают перспективы для разработки квантовых вычислительных технологий и квантовой информации. В последнее время исследователи сосредоточили внимание на создании и оценке различных химических соединений с ненулевым спином, что расширяет возможности кубитных систем. В данном контексте особенно важной является задача их характеризации, которая позволяет точно измерить параметры, необходимые для дальнейшего применения в квантовых технологиях. В настоящем письменном сообщении мы представляем простой, но эффективный метод характеризации таких кубитов, который сочетает в себе высокую точность и доступность. Метод, который был предложен исследователями, основан на вычислении значения π с использованием однокубитного протокола. Этот протокол подразумевает получение и обработку осцилляций Раби — явления, при котором электронный спин кубита взаимодействует с внешним магнитным полем, что приводит к осцилляциям его состояния. Особенностью данного подхода является использование модельной системы тритильного радикала с электронным спином S = 1/2, что позволяет добиться значительной точности измерений.  Для реализации данного метода использовался импульсный электронный парамагнитный резонансный спектрометр, что обеспечило надежные данные для анализа. В ходе эксперимента было получено значение π с точностью до двух знаков после запятой, что свидетельствует о высоком качестве метода. Был также проведен детальный анализ статистических и систематических ошибок, что позволило ученым оценить надежность полученных результатов и возможные ограничения предлагаемого подхода. Таким образом, представленный метод характеризации молекулярных электронных спиновых кубитов открывает новые возможности для исследования и применения подобных систем в области квантовых технологий. Высокая точность измерений и простота протокола делают его доступным для исследований в различных химических соединениях с ненулевым спином. Можно с уверенностью предположить, что данный подход будет способствовать дальнейшему развитию квантовых вычислений и расширению границ нашей науки на уровне молекул, открывая новые горизонты для создания инновационных технологий в будущем. Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Георгий Бочкин и Эдуард Фельдман – Лаборатория спиновой динамики и спинового компьютинга при участии ученых из других центров исследований:
Borodulina, A.V., Melnikov, A.R., Bochkin, G.A., Fedin, M.V., Fel’dman, E.B., Veber S.L. //Calculation of π Using a Molecular Electron Spin Qubit Implemented by Pulsed Electron Paramagnetic Resonance. //Journal of Physical Chemistry Letters, v.15, p.8026- 8031, Aug. 2024 Q1, IF=5.3 |
Современная квантовая физика открывает новые горизонты в понимании и использовании молекулярных систем, включая молекулярные электронные спиновые кубиты. Эти кубиты, обладая уникальными свойствами, открывают перспективы для разработки квантовых вычислительных технологий и квантовой информации. В последнее время исследователи сосредоточили внимание на создании и оценке различных химических соединений с ненулевым спином, что расширяет возможности кубитных систем.
В данном контексте особенно важной является задача их характеризации, которая позволяет точно измерить параметры, необходимые для дальнейшего применения в квантовых технологиях. В настоящем письменном сообщении мы представляем простой, но эффективный метод характеризации таких кубитов, который сочетает в себе высокую точность и доступность.
Метод, который был предложен исследователями, основан на вычислении значения π с использованием однокубитного протокола. Этот протокол подразумевает получение и обработку осцилляций Раби — явления, при котором электронный спин кубита взаимодействует с внешним магнитным полем, что приводит к осцилляциям его состояния. Особенностью данного подхода является использование модельной системы тритильного радикала с электронным спином S = 1/2, что позволяет добиться значительной точности измерений.
Для реализации данного метода использовался импульсный электронный парамагнитный резонансный спектрометр, что обеспечило надежные данные для анализа. В ходе эксперимента было получено значение π с точностью до двух знаков после запятой, что свидетельствует о высоком качестве метода. Был также проведен детальный анализ статистических и систематических ошибок, что позволило ученым оценить надежность полученных результатов и возможные ограничения предлагаемого подхода.
Таким образом, представленный метод характеризации молекулярных электронных спиновых кубитов открывает новые возможности для исследования и применения подобных систем в области квантовых технологий. Высокая точность измерений и простота протокола делают его доступным для исследований в различных химических соединениях с ненулевым спином. Можно с уверенностью предположить, что данный подход будет способствовать дальнейшему развитию квантовых вычислений и расширению границ нашей науки на уровне молекул, открывая новые горизонты для создания инновационных технологий в будущем.
Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Георгий Бочкин и Эдуард Фельдман – Лаборатория спиновой динамики и спинового компьютинга
при участии ученых из других центров исследований:
- Международный томографический центр СО РАН, Новосибирск, РФ
- Новосибирский государственный университет, РФ
Borodulina, A.V., Melnikov, A.R., Bochkin, G.A., Fedin, M.V., Fel’dman, E.B., Veber S.L. //Calculation of π Using a Molecular Electron Spin Qubit Implemented by Pulsed Electron Paramagnetic Resonance. //Journal of Physical Chemistry Letters, v.15, p.8026- 8031, Aug. 2024 Q1, IF=5.3