論文の概要: A dissymmetric [Gd$_{2}$] coordination molecular dimer hosting six
addressable spin qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.08528v1
- Date: Mon, 15 Jun 2020 16:35:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-05-13 20:18:42.223597
- Title: A dissymmetric [Gd$_{2}$] coordination molecular dimer hosting six
addressable spin qubits
- Title（参考訳）: 6つのアドレス可能なスピン量子ビットを持つ非対称[Gd$_{2}$]配位分子二量体
- Authors: Fernando Luis (1 and 2), Pablo J. Alonso (1 and 2), Olivier Roubeau (1
and 2), Ver\'onica Velasco (3), David Zueco (1 and 2 and 4), David Aguila
(3), Leon\'i A. Barrios (3) and Guillem Arom\'i (3) ((1) Instituto de Ciencia
de Materiales de Arag\'on (ICMA), CSIC-Universidad de Zaragoza, Zaragoza,
Spain, (2) Dpto. de F\'isica de la Materia Condensada, Universidad de
Zaragoza, Zaragoza, Spain, (3) Departament de Qu\'imica Inorganica and IN2UB,
Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain, (4) Fundaci\'on ARAID, Zaragoza,
Spain)
- Abstract要約: 我々は、1つまたは2つのGd(III)イオンを担持する不斉分子二量体を設計し、合成し、完全に特徴付ける。
LaGd] と [GdLu] 錯体は、異なる$d = 8$ スピン四重項の実現を提供する。
実験により、異なるスピン状態間の関連する共鳴遷移をコヒーレントに制御できることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.037949257476065
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Artificial magnetic molecules are suitable hosts to one or several spin
qubits, which could then implement small-scale algorithms. In order to become
of practical use, such molecular spin processors need to increase the dimension
$d$ of the available computational space and fulfill the highly demanding
conditions that warrant universal operations. Here, we design, synthesize and
fully characterize dissymetric molecular dimers hosting either one or two
Gd(III) ions. The strong sensitivity of Gd(III) magnetic anisotropy to the
symmetry of its local coordination gives rise to different zero-field
splittings at each coordination site. As a result, the [LaGd] and [GdLu]
complexes provide realizations of distinct $d = 8$ spin qudits, whereas the
[Gd$_{2}$] dimer meets all requirements, including a complete set of
operations, to act as a $d = 64$ all-electron spin qudit (or, equivalenty, as
six addressable qubits). Electron paramagnetic resonance experiments show that
the relevant resonant transitions between different spin states can be
coherently controlled, with coherence times T$_{M}$ of the order of $1$ $\mu$s
limited by intramolecular hyperfine interactions. Coordination complexes with
embedded quantum functionalities are promising building blocks for quantum
computation and simulation hybrid platforms.
- Abstract（参考訳）: 人工磁性分子は1つまたは複数のスピン量子ビットに適したホストであり、小規模のアルゴリズムを実装することができる。
実用化するためには、そのような分子スピンプロセッサは利用可能な計算空間の次元を$d$増やし、普遍演算を保証できる要求の高い条件を満たす必要がある。
ここでは1つまたは2つのgd(iii)イオンをホストする不斉分子ダイマーを設計、合成し、完全な特徴付けを行う。
gd(iii)磁気異方性の局所配位子の対称性に対する強い感度は、各配位部位において異なるゼロフィールド分割を引き起こす。
結果として、[lagd] と [gdlu] 錯体は異なる $d = 8$ spin qudits の実現を提供するが、[gd$_{2}$] dimer は$d = 64$ all-electron spin qudit (または 6 個のアドレス可能な量子ビットとして等価) として作用する完全な操作を含む全ての要求を満たす。
電子常磁性共鳴実験により、異なるスピン状態間の共振遷移は、分子内超微粒子相互作用によって制限された1ドルのオーダーのコヒーレンス時間 t$_{m}$ でコヒーレンス的に制御できることが示された。
量子関数が組み込まれた配位錯体は、量子計算とシミュレーションハイブリッドプラットフォームのためのビルディングブロックを約束している。
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