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[涨姿势] 世界上第一个在室温下实现量子计算机稳定的量子位

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 16:29:42 浏览：14 分类：涨姿势

世界上第一个在室温下实现量子计算机稳定的量子位

达到这个状态的时间只有不到一秒，但它是一个至关重要的垫脚石。

[涨姿势] 世界上第一个在室温下实现量子计算机稳定的量子位

纠缠态不需要在冰冻温度下才能生存。

图片来源：Jurik Peter/Shutterstock.com

研究人员已经能够在室温下实现量子相干性——这是量子系统在不受外部干扰影响的情况下保持明确状态的能力。这一突破是量子计算机发展的重要一步。如果您不必将它们冷却到极低的温度，那么使用它们会更容易。

量子计算机的基本信息单位是量子位。它们往往是由一些以特定状态纠缠在一起的粒子组成的。这意味着无论它们之间的距离有多远，与其中之一的任何相互作用都会影响该状态下的所有粒子。这对于计算方面非常有用，但纠缠态也非常脆弱。

在这项工作中，该团队实现了电子的纠缠五重态。他们能够通过使用发色团（一种吸收光并发射特定波长（或颜色）的染料分子）来制作它，使其完美地以特定方式激发电子以到达单线态。但仅此还不够。发色团嵌入金属有机框架 (MOF) 中，这是一种纳米多孔晶体材料。

选择 MOF 来积累大量发色团，但限制它们的运动角度。它们能够充分移动，当它们发出颜色时，它们会激发五重态的电子，但运动限制会抑制可能导致状态崩溃的振动。

神户大学的合著者小堀康宏教授在一份声明中表示：“这是纠缠五重奏的首次室温量子相干性。”

该团队能够使用微波光检查系统的状态，表明它在超过 100 纳秒的时间内保持量子相干性。这只是一秒钟的一小部分，但它表明量子相干性在室温下是可以实现的。

九州大学的资深作者副教授 Nobuhiro Yanai 推测：“通过寻找可以诱导更多此类抑制运动的客体分子并开发合适的 MOF 结构，未来将有可能更有效地生成五重多激子态量子位。” “这可以为基于多量子门控制和各种目标化合物的量子传感的室温分子量子计算打开大门。 ”

量子传感是一个特别令人兴奋的应用。通过利用量子纠缠的极其敏感的性质（这通常是问题所在），研究人员相信他们可以开发出比目前使用的技术具有更高分辨率和灵敏度的传感技术。

该研究发表在《科学进展》上。

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