Научный коллектив из Гарвардского университета достиг значительного прогресса в сфере квантовых компьютеров, впервые применив молекулы для выполнения квантовых операций. Ранее сложная структура молекул считалась слишком сложной для управления, несмотря на их потенциал в ускорении экспериментальных технологий.
Специалисты использовали сверххолодные полярные молекулы в качестве кубитов — основных единиц квантовой информации. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature, открывают новые перспективы для применения сложных молекулярных структур в будущем.
«Мы работали над этим более 20 лет», — подчеркнула Кан-Куэн Ни, старший соавтор исследования и профессор химии и физики им. Теодора Уильяма Ричардса.
Исследователи начали с захвата молекул натрия-цезия (NaCs) с использованием оптических пинцетов в стабильной и сверххолодной среде. Для выполнения квантовой операции были задействованы электрические диполь-дипольные взаимодействия. Тщательно контролируя вращение молекул друг относительно друга, команда смогла создать запутанное состояние, известное как двухкубитное состояние Белла, с точностью 94%.
«Наша работа символизирует важный этап в достижении контроля над молекулами и является последним необходимым элементом для создания молекулярного квантового компьютера», — заявила Энни Парк, соавтор исследования.
С 1990-х годов учёные стремились использовать молекулярные системы для квантовых вычислений. Хотя начальные эксперименты были обнадёживающими, молекулы демонстрировали нестабильность из-за непредсказуемых перемещений. Решение нашлось в использовании сверххолодной среды, позволяющей контролировать сложные внутренние структуры молекул.
Источник: iXBT
