日本の科学者たちが量子一貫性の突破口を主張する

量子コンピュータの操作にとって重要な一貫性はナノ秒の間だけ観察されたが、チームは今回の発見の可能性について楽観的である。

日本の研究チームは、現代の科学実験研究で最も達成しにくい業績の1つである室温での量子一貫性を達成したと主張しています。

福岡九州大学の柳井信弘教授が率いる研究チームは、次の論文で詳しく説明しました。 科学の発展 最近、彼らは室温で分子システムで「4つの電子スピンを持つ五重柱状態」の量子一貫性を観察することができた方法を見つけました。

量子一貫性は、周囲の乱れの影響を受けずに時間が経過しても明確に定義された状態を維持する量子システムの能力です。 このプロセスは、量子ビットまたはキュービットを安定して制御する能力に依存します。

今日、私たちが使用している既存のコンピュータはビットを使用して情報を保存および操作しますが、量子コンピュータは量子ビットまたはキュービットに依存しています。

研究チームは、光を吸収して色を放出する色素分子である発色団を用いて「単核分裂」という過程を通じて、室温で望ましい電子「スピン」（粒子の磁気モーメントに関連する量子特性）で電子を励起できると述べた。 。

前者には、スピンアップとスピンダウンの2つのスピン状態があります。 スピンに基づくキュービットはこれらの状態の組み合わせで存在することができ、「絡み合う」ことができ、あるキュービットの状態を別のキュービットから推論することができます。

しかし、キュービットに格納された量子情報は、室温で量子重なりともつれを失う。 つまり、液体窒素レベルの温度でのみ量子一貫性を達成できるという意味です。

ペンタセンベースの発色団、すなわち5つの線状融合ベンゼン環からなる多環芳香族炭化水素を金属有機骨格（MOF）に導入することで、研究チームは分子運動を抑制し、常温量子整合を達成することができました。

「今回の研究では、MOFは発色団を細かく蓄積できるユニークなシステムです。 また、結晶内部のナノ細孔は発色団の回転を可能にしますが、角度は非常に制限的です。

九州大学の宮田清志教授と共に研究に参加した神戸大学の小堀康弘教授は「これはもつれた五重奏に対する最初の室温量子適合」と付け加えました。

量子の一貫性はナノ秒間しか観察されませんでしたが、チームはこの発見が室温で多重キュービットを生成するための材料を設計する道を開くことを望んでいます。

Yanaiは、「このような抑制された動きをより多く導くことができるゲスト分子を探し、適切なMOF構造を開発することで、将来的に5重励起子状態キュービットをより効率的に生成することが可能になるでしょう」とYanaiは説明しました。

「これは、さまざまなターゲット化合物のマルチ量子ゲート制御と量子センシングに基づく常温分子量子コンピューティングのドアを開くことができます。」

9月、カナダに拠点を置く科学者たちは、量子情報を安定的に処理すると主張する新しい方法を開発し、量子コンピューティングの分野でかなりの進歩を遂げました。

その前に、シカゴ大学の研究者たちは、同じ量子状態の粒子が加速された化学反応を示す「量子超化学」現象を観察したと主張しました。

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