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'设计师分子'可以创造量身定制的量子器件

时间:2022-06-20 11:58:06来源:

由“设计者分子”制成的量子位正在进行时尚。通过仔细定制分子的组成,研究人员正在创建适用于各种量子任务的化学系统。

“控制分子的能力......让他们只是一个美丽而精彩的制度,”埃文斯顿西北大学的化学家唐娜弗里德曼说,“分子是最好的。”Freedman在美国科学促进协会的年度会议上描述了她的研究,在线举行。

量子位或QUBits类似于传统计算机中的比特。但不是在0或1的状态下存在,作为标准比特,Qubits可以同时拥有两个值,从而实现传统计算机不可能进行新的计算。

除了在量子计算机上的潜在使用外,分子还可以用作量子传感器,可以制造极其敏感的测量的装置,例如Sussing Out Minuscule电磁力(SN:3/23/18).

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在Freedman和同事的Qubits中,单个铬离子,带电原子,位于分子的中心。Qubit的值由该铬离子的电子旋转表示,这是其电子的角动量的量度。附加的一组原子与铬连接;通过在这些组中交换一些原子,研究人员可以更改Qubit的属性以改变其功能。

最近,Freedman和同事制作了分子,以适应一个特殊的需要:回应光的分子Qubits。研究人员在12月11日科学中报道,激光器可以设定贵族的价值,并帮助读出计算结果的结果。Freedman说,另一种可能是产生生物相容的分子,因此它们可用于感测活组织内的条件。

分子有另一个特殊的上诉:所有给定类型完全相同。许多类型的Qubits由沉积在表面上的金属或其他材料制成,导致原子水平上的Qubits之间的轻微差异。但是,使用化学技术通过原子构建分子原子意味着QUBITS是相同的,用于更好地执行设备。“这是关于化学提供的自下而上的方法的真正强大,”Freedman说。

科学家已经在量子装置中使用了敏感原子和离子(SN:6/29/17),但由于其多个成分,分子与其一起使用更复杂。结果,分子是一个相对较新的量子资源,Caltech Memicyist Nick Hutzler在会议上表示。“人们甚至没有真正知道你可以用[分子]做什么。......但人们每天都在发现新事物。“

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