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沐鸣注册登录“设计分子”可以创造出定制的量子设备


由“设计分子”制成的量子比特正在成为时尚。通过仔细调整分子的组成,研究人员正在创造适合各种量子任务的化学系统。

伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的化学家丹娜·弗里德曼(Danna Freedman)说:“控制分子的能力……使它们成为一个美妙而奇妙的系统。沐鸣平台登陆线路”“分子是最好的。弗里德曼在2月8日举行的美国科学促进会(American Association for the Advancement of Science)在线年度会议上介绍了她的研究。

量子比特,或称量子位,与传统计算机中的比特类似。但量子比特并不像标准比特那样以0或1的状态存在,它可以同时拥有这两个值,从而实现了传统计算机不可能实现的新型计算。

除了它们在量子计算机上的潜在用途外,分子还可以作为量子传感器,可以进行非常敏感的测量,如探测微小的电磁力(SN: 3/23/18)。

在弗里德曼和他的同事们的量子位元中,沐鸣平台注册登录官网一个单一的铬离子,一个带电的原子,位于分子的中心。量子位的值由铬离子的电子自旋表示,这是对其电子角动量的测量。附加的原子群附着在铬上;通过交换这些基团中的一些原子,研究人员可以改变量子比特的属性,从而改变它的工作方式。

最近,弗里德曼和他的同事们设计出了一种特殊的分子:对光有反应的分子量子位元。研究人员在12月11日的《科学》杂志上报道说,激光可以设置量子位的值,并帮助读出计算结果。弗里德曼说,另一种可能是制造出生物相容的分子,这样它们就可以用于探测活体组织内部的环境。

分子还有另一个特别的吸引力:所有特定类型的分子都是完全相同的。许多类型的量子位元是由沉积在表面的金属或其他材料制成的,因此在原子水平上量子位元之间有微小的差异。但是,使用化学技术一个原子一个原子地构建分子,意味着量子比特是相同的,从而制造出性能更好的设备。弗里德曼说:“这是化学提供的自下而上方法的真正强大之处。”

科学家们已经在量子设备中使用了单个原子和离子(SN: 6/29/17),沐鸣注册登录但是由于分子的多种成分,它们的工作更加复杂。因此,分子是一种相对较新的量子资源,加州理工学院的物理学家尼克·赫茨勒在会议上说。“人们甚至还不知道可以用(分子)做什么。但人们每天都在发现新事物。”