Kvant tədqiqatında yeni yollar: Supramolekulyar kimya qubit namizədlərini aşkar edir
Freiburq Universitetinin üzvləri də daxil olmaqla, Franko-Alman tədqiqat qrupu göstərir ki, supramolekulyar kimya hidrogen bağları vasitəsilə effektiv spin rabitəsini təmin edir. Əsər Nature Chemistry jurnalında dərc olunub .
Qubitlər kvant texnologiyasında informasiya emalının əsas tikinti bloklarıdır. Əhəmiyyətli bir araşdırma sualı, texniki tətbiqlərdə onların əslində hansı materialdan ibarət olacağıdır. Molekulyar spin qubitləri molekulyar spintronika, xüsusən də kvant zondlama üçün perspektivli qubit namizədləri hesab olunur. Burada öyrənilən materiallar işıqla stimullaşdırıla bilər; bu, ikinci fırlanma mərkəzini və ardınca, işığın səbəb olduğu kvartet vəziyyətini yaradır.
İndiyə qədər tədqiqatlar güman edirdi ki, iki spin mərkəzi arasındakı qarşılıqlı əlaqə yalnız mərkəzlər kovalent bağlı olduqda uğurlu kvartet formalaşması üçün kifayət qədər güclü ola bilər. Bu cür sistemlərin kovalent bağlı şəbəkələrini sintez etmək üçün tələb olunan yüksək səy səbəbindən kvant texnologiyası sahəsində tətbiqi ilə bağlı inkişaflarda istifadəsi ciddi şəkildə məhduddur.
Frayburq Universitetinin Fiziki Kimya İnstitutunun və Strasburq Universitetinin Çarlz Sadron İnstitutunun tədqiqatçıları indi ilk dəfə olaraq qeyri-kovalent bağların səmərəli spin əlaqəsinə imkan verə biləcəyini göstərə bildilər. Bunun üçün alimlər hidrogen bağları vasitəsilə məhlulda funksional vahidlərə öz-özünə yığılan perylenediimid xromofor və nitroksid radikalından ibarət model sistemdən istifadə ediblər .
Əsas üstünlük: spin -qubitlərin nizamlı şəbəkəsinin formalaşmasına indi supramolekulyar yanaşmalardan istifadə etməklə nail olmaq olar ki, bu da yeni molekul birləşmələrinin və sistemin genişlənməsinin sınaqdan keçirilməsinə böyük sintetik səy göstərmədən imkan verəcəkdir.
“Nəticələr kvant tədqiqatlarında yeni materialların inkişafı üçün supramolekulyar kimyanın böyük potensialını nümayiş etdirir ” dedi Freiburg Universitetinin Fiziki Kimya İnstitutunda tədqiqat aparan Sabine Richert, burada Emmy Noether kiçik tədqiqat qrupuna rəhbərlik edir.
“O, bu sistemlərin tədqiqi, miqyası və optimallaşdırılması üçün innovativ yollar təklif edir. Buna görə də tapıntılar molekulyar spintronika üçün yeni komponentlərin yaradılması istiqamətində mühüm addımdır.”
Daha çox məlumat: Ivan V. Khariushin et al, Supramolecular dyads as photogenerated qubit namizədlər, Nature Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41557-024-01716-5
Jurnal məlumatı: Nature Chemistry
Frayburq Albert Ludwigs Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir