Исследователи из Института квантовой оптики Общества Макса Планка предложили новую платформу для квантовых вычислений, основанную на полярных многоатомных молекулах. Их работа, опубликованная в Physical Review Letters, демонстрирует возможность хранения квантовых суперпозиций в парах вращательных состояний молекул, таких как формальдегид. Эти состояния, вращающиеся по и против часовой стрелки, обладают почти идентичными свойствами, что делает их устойчивыми к внешним помехам.
Команда использовала уникальную микроструктурированную электрическую ловушку для захвата и охлаждения молекул, а также радиочастотное излучение для создания и измерения когерентности между состояниями. Время когерентности достигло 100 микросекунд, что значительно превышает показатели других систем. Это открывает перспективы для создания многокубитных архитектур, где один кубит хранится в изолированной степени свободы, а остальные — в других молекулярных состояниях.
Хотя дальнейшие исследования требуют финансирования, работа вдохновляет на изучение полярных молекул как платформы для квантовых вычислений. Уникальные свойства таких молекул могут стать основой для разработки устойчивых и эффективных квантовых систем.
Измерение когерентности на суперпозициях вращательных состояний формальдегида, соответствующих вращению по часовой стрелке или против часовой стрелки. Изображение: Löw et al.
Дополнительная информация: Maximilian Löw et al, Coherence of Symmetry-Protected Rotational Qubits in Cold Polyatomic Molecules, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.113402
Источник: https://phys.org/news/2025-04-symmetry-molecular-qubits-based-cold.html