Оптимальными для квантового компьютера могут быть молекулярные кубиты

Главным компонентом квантового компьютера является кубит или квантовый бит. Наиболее многообещающие исследования сегодня связаны с кубитами, использующими для кодирования информации спин электронов. У этих частиц спин может находиться в одном из двух состояний либо в суперпозиции их обоих. Но такая суперпозиция в большинстве молекул существует недостаточно долго для того, чтобы её можно было зарегистрировать приборами и использовать в вычислениях.

Одним из главных дестабилизирующих факторов является воздействие на электроны ядерных спинов. Поэтому, в своих поисках реально работающего кубита Данна Фридман (Danna Freedman) и её коллеги — соавторы публикации в ACS Central Science, обратили внимание на металлические комплексы, в которых отсутствует большинство проблемных ядерных спинов.

Ученые синтезировали ванадиевые комплексы с присоединенными углеродными и серными цепочками и показали, что в охлаждённом состоянии такие молекулы сохраняют суперпозицию дольше, чем любые другие металлические комплексы, о которых сообщала научная литература.

Таким образом, авторы смогли продемонстрировать, что при определенных условиях неорганические комплексы способны функционировать как практичные кубиты. Более того, эти комплексы могут оказаться предпочтительнее других перспективных материалов, так как их выраженная химическая структура облегчает конструирование функциональных устройств.