Предложен стабильный интерфейс между классическим и квантовым мирами

«Обычно, любой контакт с внешним миром изменяет информацию в квантовомеханической системе совершенно непредсказуемым образом, — говорит профессор Марио Рубен (Mario Ruben) из Технологического института в Карлсруэ (Германия). — Мы должны сохранять квантовые состояния стабильными и защищенными. Но, с другой стороны, информацию необходимо управляемо считывать для дальнейшего использования».

Разрешить эту дилемму, возможно, позволят магнитные молекулярные комплексы, синтезированные в институте. Они состоят из металлического атома с большим магнитным моментом (спином) в центре и защитного слоя окружающих его органических молекул.

Экспериментальный комплекс из атома тербия и около ста экранирующих его атомов водорода, углерода, азота и кислорода, созданный учными из Карлсруэ в сотрудничестве с коллегами из Страсбурга и Гренобля (Франция), располагался в центре нанометровых золотых контактов. Напряжение, приложенное к среднему электроду влияло на ток, протекающий через два остальных контакта, то есть, полученное устройство действовало подобно транзистору. На молекулу воздействовали магнитным полем разной интенсивности, что приводило к скачку спина, и находило отражение в изменении амплитуды тока. «Измеряя ток мы обнаружили, что ядерный спин атома металла сохранял стабильность вплоть до 20 секунд, — отмечает Рубен. — Для квантовомеханических процессов это очень большое время».

Ученый уверен, что полученный результат имеет особую важность для спинтроники и квантовых вычислений. Соответствующая статья «Electronic read-out of a single nuclear spin using a molecular spin-transistor» опубликована в журнале Nature.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365