Northwestern Üniversitesi (NU) ve Chicago Üniversitesi'ndeki (Uchicago) kimyager ve fizikçilerden oluşan disiplinler arası bir ekip, kuantum bilgiyi kodlayan moleküllerin manyetik ya da "spin" hallerini sentezleyerek, ihtiyaca uygun kübitler (kuantum bitler) oluşturacak yeni bir yöntem geliştirdi.
Kübitler süperpozisyon adı verilen bir fenomenden yararlanarak çalışıyor. Geleneksel bilgisayarlar tarafından kullanılan klasik bitler 1 veya 0'ı ölçerken, bir kübit aynı anda hem 1 hem de 0 olabiliyor.
Ekip, spin durumları kübit olarak kullanılabilen ve dış dünya ile kolayca arayüzlenebilen moleküller geliştirmek için farklı bir yaklaşım bulmak istedi. Bunu yapmak için, organometalik krom molekülleri kullanarak, ışık ve mikrodalgalarla kontrol edebilecekleri bir spin durumu yarattılar.
Ekip, molekülleri hassas bir şekilde kontrol edilen lazer darbeleriyle tahrik ederek ve yayılan ışığı ölçerek, moleküllerin bir süperpozisyona yerleştirildikten sonraki spin durumunu "okuyabildi", böylece kuantum teknolojilerinde molekülleri kullanabilmek için temel bir sorun aşıldı.
Araştırmacılar bu moleküllerde sadece bir kaç farklı atomu sentetik kimya ile değiştirerek moleküllerin optik ve manyetik özelliklerini de modifiye ettiler, böylece ihtiyaca uygun moleküler kübitler oluşturma konusunda önemli bir ilerleme gerçekleşti.
Bu moleküller için potansiyel bir uygulama, belirli molekülleri hedeflemek için tasarlanmış kuantum sensörleri olabilir. Bu tür sensörler vücuttaki belirli hücreleri bulabiliyor, yiyeceklerin bozulduğunu ve hatta tehlikeli kimyasalları tespit edebiliyor.
Mevcut diğer yaklaşımları altüst eden bu yaklaşım, kuantum teknolojilerini halihazırdaki klasik teknolojilere entegre etmeye de yardımcı olabilir.
Salı günü Northwestern Üniversitesi'nin web sitesinde duyurulan sonuçlar Science dergisinde yayınlandı.
