Вчені представили революційну концепцію високотехнологічних квантових матеріалів нового покоління

Дослідники з Національного університету Сінгапуру (NUS) створили новий дизайн для майбутніх квантових матеріалів на основі вуглецю. Вчені розробили крихітний магнітний нанографен у формі метелика, який має високо корельовані спіни. Це відкриває значні можливості для розвитку квантових інформаційних технологій, зазначає SciTechDaily.

Прорив науковців робить нанографен надзвичайно перспективним для створення мініатюрних магнітів і базових компонентів — квантових або кубітів, необхідних для розробки квантових комп’ютерів. «Високоякісні кубіти повинні зберігати свій квантовий стан протягом тривалого періоду часу, відомого як час когерентності, працюючи швидко. Вуглецеві матеріали відомі тим, що продовжують час когерентності спінових кубітів завдяки своїм двом унікальним властивостям: слабким спін-орбітальним і гіпертонким взаємодіям, які ефективно запобігають декогеренції спінів електронів», — пояснили вчені.

Команда дослідників під керівництвом асоційованого професора Лу Джіонга з кафедри хімії NUS та Інституту функціональних інтелектуальних матеріалів, разом з професором Ву Джішаном і міжнародними співробітниками, розробила метод для створення великого магнітного нанографена у формі метелика. Ця унікальна структура має чотири заокруглені трикутники, що нагадують крила метелика, кожне з яких містить неспарений π-електрон, відповідальний за спостережувані магнітні властивості.

Дослідники сподіваються, що цей прорив відкриє шлях до створення нових органічних квантових матеріалів з індивідуально розробленими квантовими спіновими архітектурами. Надалі науковці планують вимірювати динаміку спінів і час когерентності на рівні окремих молекул і керувати цими спінами узгоджено, що стане важливим кроком до досягнення більш потужних можливостей обробки та зберігання інформації.