︿
Top

量子技術重大飛躍:室溫下成功實現量子相干

瀏覽次數:2463| 歡迎推文: facebook twitter wechat Linked

科技產業資訊室 (iKnow) - 黃松勳 發表於 2024年1月17日
facebook twitter wechat twitter

圖、量子技術重大飛躍:室溫下成功實現量子相干

日本九州大學研究團隊與神戶大學合作發表一項具突破性的研究成果,他們在室溫環境下,利用金屬有機框架材料實現了量子相干性(quantum coherence)。這為實現室溫、基於分子的量子運算和量子感測技術打開了大門,有助於推進量子科技商業化的進程。

由於量子糾纏狀態對環境雜訊極為敏感,量子感測技術被預期能提供比傳統技術更高的解析度和靈敏度。然而,要將四個電子糾纏在互相應對外部分子的反應,仍面臨一定的挑戰。

發色團(chromophore)可以用來在室溫下產生所需的電子自旋,但室溫會導致量子位元中儲存的量子資訊失去所謂的量子疊加和糾纏。因此,通常只能在液態氮溫度下達到量子相干性。

研究人員將特定類型的染料分子發色團(chromophore)嵌入金屬有機框架(metal-organic framework, MOF)材料中,來抑制分子運動與調控發色團的電子自旋態。並成功透過微波脈衝光激發電子實現長達100奈秒(ns)的室溫量子相干性。這是首次在室溫環境下觀測到糾纏五重態(quintet)分子的量子相干性。

量子相干性是實現量子運算和量子感測的關鍵,但過去僅能在極低溫環境下觀測到這種效應。該研究團隊的突破將大大降低實現商業化量子技術的門檻。九州大學研究人員表示,未來他們將致力於延長室溫量子相干性的時間,進一步優化相關材料和結構設計。這為各行業開發室溫可操作的量子感測器和量子電腦提供了希望。

本次研究成果發表於Science Advances期刊上。此創新研究成果使室溫下控制多重量子的量子運算和量子感測成為可能,並具有里程碑意義的突破,同時也對未來量子科技產業帶來巨大的希望和期待。(599字;圖1)



參考資料:
Generating Stable Qubits at Room Temperature. Kyushu University, 2024/01/11.
Researchers Make Strides In Generating Stable Qubits At Room Temperature. The Quantum Insider, 2024/01/11.
Room-temperature quantum coherence of entangled multiexcitons in a metal-organic framework. Science Advances, 2024/01/03.



相關文章:
1. 前瞻技術脈動:光子與量子技術(202401)

2. IBM聯手美日韓五大學推動量子運算教育
3. 歐洲正喪失AI競爭力,下一個追求量子運算將是歐洲輸不起的科技競賽
4. 歐洲正加緊腳步追趕美國和中國在量子運算的能力
5. 英國國家網路安全中心提出後量子加密轉型指南以應對量子運算威脅
6. 前瞻技術脈動:光子與量子技術(202305) 

 
歡迎來粉絲團按讚!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述,僅為提供更多訊息,也不構成任何投資建議。
2.著作權所有,非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載,本中心保留一切法律追訴權利。