Новый материал для квантового вычисления был обнаружен случайно

Тонкая пленка фталоцианина на гибком пластмассовом основании, показывающая сосуществование долговечных «0» и «1» кубитов на медной спирали. Молекулы формируют стабильную группу вместе с аналогами без металла, фон представляет края решетки молекулярных кристаллов, полученных с помощью трансмиссионной электронной микроскопией

Пигмент, фталоцианин меди (CuPc), который схож с накапливающей свет молекулой хлорофилла, является дешевым органическим полупроводником, который есть во многих товарах для дома. Он может быть переработан в тонкую пленку для создания устройств. Эта пленка имеет существенное преимущество перед подобными материалами, изученными ранее.

Исследователи из Центра Нанотехнологии в Университетском колледже Лондона и Университета Британской Колумбии показали, что электроны в CuPc могут оставаться в суперпозиции (квантовый эффект, когда электрон существует в двух состояниях сразу) в течение удивительно долгого времени. Это говорит о том, что эта простая молекула может стать средой для квантовых технологий.

Развитие квантового вычисления требует точного контроля крошечных кубитов, квантовых аналогов классических битов «0» и «1», на которых держатся все современные вычисления и коммуникационные технологии. От классических битов кубиты отличаются своей способностью существовать в состоянии суперпозиции.

Время распада таких суперпозиций говорит о том, на сколько полезным в квантовых технологиях мог бы быть кандидат к кубиты. Если оно длится достаточно долго, тогда становится возможным квантовое хранение и передача данных.

Марк Уорнеравтор исследования, Лондонский Центр нанотехнологий

В теории квантовый компьютер может легко решить проблемы, на которые никогда не смог бы ответить ни один классический компьютер. Мы просто не знаем, как его построить. Наше исследование показывает, что обычный синий пигмент обладает большим потенциалом для квантового вычисления, чем многие более экзотические молекулы

CuPc имеет особенности, которые можно было бы использовать со спиралями электронов, чтобы сохранять и обрабатывать информацию. Например, пигмент отлично поглощает видимый свет и легко изменяется химически и физически, а значит, его магнитными и электрическими свойствами можно управлять.

Доктор Уорнер добавляет: «Свойства фталоцианина меди делают его весьма интересным материалом для квантовой инженерии, которая стремится использовать квантовые свойства в определенных целях, таких как обработка информации или более эффективное считывание, например».