27/06/2012 - Neuer Fortschritt bei der Konstruktion von Quantenbits mit Gadoliniummagnetatomen

Menéame

Forscher an der Universität von Saragossa und anderen europäischen Zentren haben einen "Versprechenden Weg" für die Entwicklung von Qibiten eröffnet, Speichereinheiten künftiger Quantencomputer.

Die Arbeit, die die Zeitschrift veröffentlicht Physical Review Letters, konzentriert sich auf ein neues molekulares Design mit Gadoliniummagneten.

Ein internationales Team mit Forschern von Zentren in Zaragoza hat Moleküle entwickelt, die ein einziges Gadoliniumatom (Chemieelement mit magnetisch-kalorischer Wirkung) haben, das in zwei verschiedenen molekularen Strukturen eingekapselt ist. Die Arbeit, die in der letzten Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Letters als Vorschlag des Herausgebers ausgewählt wurde, eröffnet einen "neuen und vielversprechenden" Weg zur Entwicklung von "qbits" oder "Quantic Bits," den grundlegenden Komponenten künftiger Quantencomputer.

Einer der "wichtigsten" Ergebnisse der Autoren ist, dass die Geschwindigkeit und die Betriebsfrequenz dieser Quabits von der Form des Moleküls abhängen. Dieses Wissen ist wichtig, um ihre praktische Anwendung zu bestimmen. Insbesondere wurden die Leitlinien des so genannten Sphins analysiert, in dem die Qibit-Status zwischen 0 und 1 definiert wird.

Einfachere, preiswertere und reproduzierbare Methoden

Die Entdeckung öffnet die Tür zum rationalen "Design" von Qibits durch chemische Methoden, die wesentlich einfacher, billiger und reproduzierbar sind als die teuren Mikro- und Nanolitografietechnologien, die bei der Herstellung von Qibbits auf der Grundlage von Halb- oder Supraleitern eingesetzt werden.

Es stellt sich als Schritt in Richtung auf die Realisierung von Quantenrechnerarchitekturen, die in Chips integriert sind, die größer sind als die derzeit existierenden und daher komplexere Aufgaben erfüllen können.

Quantencomputer verwenden die Gesetze der Quantenphysik, um logische Operationen durchzuführen. Es wird erwartet, dass sie die Welt der Informatik revolutionieren werden, dank ihrer Fähigkeit, Aufgaben zu lösen, die für die heutigen Computer unmöglich sind, oder "klassisch," wie z. B. Simulation neuer Materialien, Suche in großen Datenbanken oder sichere Verschlüsselung geheimer Nachrichten, unter anderem.

Die Wissenschaftler stehen seit Jahren vor der Herausforderung, geeignete Materialien für die Herstellung dieser Speichereinheiten, Quanten und logischen Türen zur Herstellung von Quantencomputern bereitzustellen. In diesem Bereich wird die neue Forschung durchgeführt, an der das Institut für Materialwissenschaft in Aragon (CSIC-Universität Zaragoza), das Institut für Nanowissenschaften in Aragon, das Institut für Molekularwissenschaft an der Universität Valencia, die Universität Stuttgart (Deutschland) und die Universität Nottingham (Vereinigtes Königreich) beteiligt sind.

---------------------------------------------------------

Bibliographische Referenz:

M. J. Martínez-Pérez, S. Cardona-Serra, C. Schlegel, F. Moro, P. J. Alonso, H. Prima-García, J. M. Clemente-Juan, M. Evangelisti, A. Gaita-Ariño, J. Sesé, J. van Slageren, E. Coronado, F. Luis. "Gd-Based Single-Ion Magnets with Tunable Magnetic Anisotropy: Molecular Design of Spin Qubits". Phys. Rev. Lett. 108: 247213, 2012.

El programa NAVISP impulsa técnicas de aprendizaje automático para identificar señales anómalas en sensores cuánticos destinados a posicionamiento, navegación y sincronización. Un nuevo enfoque para la navegación de precisión La Agencia Espacial Europea, a través de su programa NAVISP, impulsa el proyecto AI for Anomaly Detection in Multi-Sensor PNT, orientado a detectar comportamientos anómalos en sensores cuánticos empleados en sistemas...

La Universidad Carlos III de Madrid coordina el proyecto europeo PROSPERO, una iniciativa de investigación que reúne a nueve organizaciones de seis países y que persigue transformar el diseño de las futuras redes móviles de sexta generación. Su objetivo es construir una plataforma abierta, programable e inteligente que reduzca el coste de despliegue y operación, mejore la eficiencia energética y...

El Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Madrid y la Asociación de Ingenieros Industriales de Madrid convocaron para el 20 de octubre de 2026 una jornada técnica sobre la seguridad del transporte ferroviario de alta velocidad. El programa abordaba los retos asociados a la operación de trenes por encima de 250 kilómetros por hora, desde la dinámica del vehículo hasta...

El Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales valoró positivamente el año pasado el impulso del Gobierno a la construcción industrializada, con la incorporación de criterios de industrialización que podían representar hasta un 10 % de la puntuación en las licitaciones públicas de vivienda, sin embargo la oferta sigue un ritmo más lento que la demanda. La oferta de...

El Colegio Oficial de Graduados e Ingenieros Técnicos Industriales de Valencia celebró el 16 de octubre de 2026, en l’Hemisfèric de Valencia, su Gala de la Ingeniería 2026 y la entrega de los IX Premios Nikola Tesla. La convocatoria reunió a más de 300 personas entre representantes institucionales, profesionales, colegiados y miembros del tejido empresarial. Proyectos universitarios premiados El Premio...