Badacze z Uniwersytetu Teksasu w El Paso osiągnęli postęp w dziedzinie informatyki kwantowej, opracowując materiał o wysokiej magnetyczności, który zachowuje swoje właściwości przy temperaturze otoczenia. Ten materiał, nie zawierający minerałów ziem rzadkich, wykazuje superparamagnetyczne zachowanie, co czyni go obiecującym kandydatem na stworzenie kubitów, podstawowych jednostek informacji kwantowej.

Obecnie komputery kwantowe działają w chłodniach zbliżonych do zera absolutnego, aby utrzymać cząstki w ich stanach kwantowych. Jednakże, to ogranicza potencjał i skalowalność komputerów kwantowych do wykorzystania w ogólnym użytku. Celem było opracowanie materiałów, które mogą zachowywać swoje kwantowe właściwości w temperaturach otoczenia.

Zespół z Uniwersytetu Teksasu osiągnął to poprzez syntezę materiału z wykorzystaniem mieszaniny aminoferrocenu i grafenu. Korzystając z sekwencyjnej metody syntezy, w której aminoferrocen został umieszczony między dwoma warstwami tlenku grafenu, materiał wykazywał magnetyzm 100 razy silniejszy niż czyste żelazo i zachowywał swoje właściwości przy temperaturze otoczenia i wyższych.

Opracowanie tego magnetycznego materiału o temperaturze otoczenia otwiera nowe możliwości dla informatyki kwantowej i aplikacji przechowywania danych. Daje potencjalną alternatywę dla tworzenia stabilnych kubitów niezależnie od minerałów ziem rzadkich.

Przeprowadzenie dodatkowych testów i replikacja wyników przez inne grupy są niezbędne, aby potwierdzić te odkrycia. Jednakże, postęp w zakresie magnesów molekularnych jako realnej opcji dla informatyki kwantowej jest obiecujący. Projektowanie kubitów o spinie molekularnym z długimi czasami koherencji i implementacja operacji kwantowych zwiększyły oczekiwania co do wykorzystania kubitów o spinie molekularnym w obliczeniach kwantowych.

W odrębnym badaniu, badacze opracowali również ultracienki magnetyczny materiał, który działa przy temperaturze otoczenia i może być dostosowany do zastosowań w obliczeniach kwantowych. Te postępy są kluczowymi krokami w poszukiwaniu praktycznych i skalowalnych komputerów kwantowych.

Źródła:
– Uniwersytet Teksasu, El Paso
– Applied Physics Letters