Новые химические соединения, способные стать основой для квантовых процессоров, получили исследователи из России и Японии. В работе участвовали специалисты Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка), Института физики твердого тела РАН (Черноголовка) и Киотского университета. Данную информацию сообщает портал InScience.
Речь идет о металлорганических комплексах на базе фталоцианинов — синтетических молекул, напоминающих по структуре природные пигменты. Внутри таких «шайб» можно размещать атомы разных металлов, подбирая нужные свойства. Ученые испытали ванадий, медь и олово. С оловом получилось нейтральное соединение, а комплексы с ванадием и медью проявили магнитные свойства благодаря неспаренным электронам.
Эти электроны ведут себя как крошечные стрелки компаса и подчиняются квантовым законам: они могут находиться в состоянии неопределенности, «глядя» одновременно в разные стороны. При этом атомы внутри комплекса взаимозависимы, что позволяет использовать их для вычислений.
Новые соединения сохраняли квантовую когерентность до 4 микросекунд — это в сотни раз превышает время стандартного управляющего импульса. Такое соотношение делает их перспективными кандидатами для создания кубитов — логических ячеек квантового компьютера.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда и опубликовано в журнале Dalton Transactions. Руководитель проекта Максим Фараонов отметил, что работа может привести к созданию ультраминиатюрных устройств: сверхплотных носителей информации, элементов квантовой памяти, сенсоров и магнитных меток. В планах ученых — модифицировать комплексы, чтобы увеличить время квантовой когерентности.