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'设计师分子'可以创造量身定制的量子器件

时间：2022-06-28 09:25:03 来源：

由“设计者分子”制成的量子位正在进行时尚。通过仔细定制分子的组成，研究人员正在创建适用于各种量子任务的化学系统。

“控制分子的能力......让他们只是一个美丽而精彩的制度，”埃文斯顿西北大学的化学家唐娜弗里德曼说，“分子是最好的。”Freedman在美国科学促进协会的年度会议上描述了她的研究，在线举行。

量子位或QUBits类似于传统计算机中的比特。但不是在0或1的状态下存在，作为标准比特，Qubits可以同时拥有两个值，从而实现传统计算机不可能进行新的计算。

除了在量子计算机上的潜在使用外，分子还可以用作量子传感器，可以制造极其敏感的测量的装置，例如Sussing Out Minuscule电磁力（SN：3/23/18).

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在Freedman和同事的Qubits中，单个铬离子，带电原子，位于分子的中心。Qubit的值由该铬离子的电子旋转表示，这是其电子的角动量的量度。附加的一组原子与铬连接;通过在这些组中交换一些原子，研究人员可以更改Qubit的属性以改变其功能。

最近，Freedman和同事制作了分子，以适应一个特殊的需要：回应光的分子Qubits。研究人员在12月11日科学中报道，激光器可以设定贵族的价值，并帮助读出计算结果的结果。Freedman说，另一种可能是产生生物相容的分子，因此它们可用于感测活组织内的条件。

分子有另一个特殊的上诉：所有给定类型完全相同。许多类型的Qubits由沉积在表面上的金属或其他材料制成，导致原子水平上的Qubits之间的轻微差异。但是，使用化学技术通过原子构建分子原子意味着QUBITS是相同的，用于更好地执行设备。“这是关于化学提供的自下而上的方法的真正强大，”Freedman说。

科学家已经在量子装置中使用了敏感原子和离子（SN：6/29/17），但由于其多个成分，分子与其一起使用更复杂。结果，分子是一个相对较新的量子资源，Caltech Memicyist Nick Hutzler在会议上表示。“人们甚至没有真正知道你可以用[分子]做什么。......但人们每天都在发现新事物。“

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