論文の概要: Alternant Hydrocarbon Diradicals as Optically Addressable Molecular Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09102v2
• Date: Mon, 18 Mar 2024 00:53:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-19 23:24:38.711706
• Title: Alternant Hydrocarbon Diradicals as Optically Addressable Molecular Qubits
• Title（参考訳）: 光学的対応可能な分子量としての代替炭化水素ダイラジカル
• Authors: Yong Rui Poh, Dmitry Morozov, Nathanael P. Kazmierczak, Ryan G. Hadt, Gerrit Groenhof, Joel Yuen-Zhou,
• Abstract要約: 高スピン分子はボトムアップ量子ビットの設計を可能にし、磁気センシングと量子情報科学のための有望なプラットフォームである。 交代対称性を用いて、基底状態におけるラジカル-ラジカル相互作用を選択的に最小化し、高い2進文字を持つ$pi$系を生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-spin molecules allow for bottom-up qubit design and are promising platforms for magnetic sensing and quantum information science. Optical addressability of molecular electron spins has also been proposed in first-row transition metal complexes via optically-detected magnetic resonance (ODMR) mechanisms analogous to the diamond-NV colour centre. However, significantly less progress has been made on the front of metal-free molecules, which can deliver lower costs and milder environmental impacts. At present, most luminescent open-shell organic molecules are $\pi$-diradicals, but such systems often suffer from poor ground-state open-shell characters necessary to realise a stable ground-state molecular qubit. In this work, we use alternancy symmetry to selectively minimise radical-radical interactions in the ground state, generating $\pi$-systems with high diradical characters. We call them m-dimers, referencing the need to covalently link two benzylic radicals at their meta carbon atoms for the desired symmetry. Through a detailed electronic structure analysis, we find that the excited states of alternant hydrocarbon m-diradicals contain important symmetries that can be used to construct ODMR mechanisms leading to ground-state spin polarisation. The molecular parameters are set in the context of a tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl (TTM) radical dimer covalently tethered at the meta position, demonstrating the feasibility of alternant m-diradicals as molecular colour centres.
• Abstract（参考訳）: 高スピン分子はボトムアップ量子ビットの設計を可能にし、磁気センシングと量子情報科学のための有望なプラットフォームである。 分子電子スピンの光アドレス性はまた、ダイヤモンド-NV色中心に類似した光検出磁気共鳴(ODMR)機構を介して、第一ロー遷移金属錯体でも提案されている。 しかし、金属のない分子の前面では、コストが低く、環境への影響も緩やかになるため、進歩が著しく少ない。 現在、ほとんどの発光性開殻有機分子は$\pi$-diradicalsであるが、安定な基底状態分子量子ビットを実現するために必要な基底状態の開殻特性に悩まされることが多い。 本研究では、交代対称性を用いて、基底状態におけるラジカル-ラジカル相互作用を選択的に最小化し、高い2進文字を持つ$\pi$-systemsを生成する。 我々はこれらをm-二量体と呼び、所望の対称性のためにメタ炭素原子で2つのベンジル基を共有結合する必要性を参照する。 詳細な電子構造解析により, 交互炭化水素m-ジラジカルの励起状態は, 基底状態のスピン偏極につながるODMR機構の構築に使用できる重要な対称性を含むことがわかった。 分子パラメータは、メタ位置で共有結合されたトリス(2,4,6-トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカル二量体(英語版)の文脈で設定され、分子色中心としての交互m-ジラジカルの可能性を示す。

関連論文リスト

• Enhancing the ODMR Signal of Organic Molecular Qubits [0.0]
  量子情報科学とセンシングでは、電子スピンは光学-スピン界面によって特定の偏光に精製されることが多い。 ダイヤモンド-NVセンターと遷移金属はどちらも、これらのいわゆるカラーセンターの優れたプラットフォームである。 そこで本研究では,単子集団を三重項$M_S=pm1$サブレベルに戻すことにより,光学的に検出された磁気共鳴信号を改善することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-28T05:48:36Z)
• Floquet-engineered chiral-induced spin selectivity [0.0]
  本研究では,Floquet 工学の枠組みにおいて,外周偏光レーザー場によって駆動されるアキラル系において CISS が観測可能であることを示す。 大きなスピン分極のためのより広い範囲のエネルギーを得るために、キラル分子と光-物質相互作用の組合せを考える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-20T07:06:17Z)
• Sensing of magnetic field effects in radical-pair reactions using a quantum sensor [50.591267188664666]
  特定の化学反応における磁場効果(MFE)は、過去50年間によく確立されてきた。 我々は、局所的なスピン環境とセンサーとの結合を考慮して、ラジカル対の精巧で現実的なモデルを採用する。 2つのモデル系に対して、ラジカル対とNV量子センサの弱い結合状態においても検出可能なMFEの信号を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-28T12:56:15Z)
• Chiral cavity induced spin selectivity [0.0]
  キラル誘起スピン選択性(CISS)は、電子スピンがキラル分子を介して輸送されるときに偏極される現象である。 我々は、電子をキラル光学キャビティの単一モードに結合させることにより、アキラル材料中でスピン選択性を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-25T07:25:23Z)
• Interplay of Structural Chirality, Electron Spin and Topological Orbital in Chiral Molecular Spin Valves [0.0]
  キラリティーは化学と生物学において1世紀以上にわたって重要な性質であり、現在は凝縮物質物理学の関連性を高めている。 電子は、キラル分子、結晶、およびそれらのハイブリッドを通して伝達された後に、スピン分極することが判明した。 この現象は、キラリティ誘起スピン選択性(CISS)と呼ばれ、幅広い応用可能性と遠縁の基本的な意味を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-16T18:05:29Z)
• Computational Insights into Electronic Excitations, Spin-Orbit Coupling Effects, and Spin Decoherence in Cr(IV)-based Molecular Qubits [63.18666008322476]
  効率的な分子量子ビットの化学設計を支援することを目的としたCr(IV)系分子の鍵となる性質に関する知見を提供する。 一軸ゼロフィールドスプリッティング(ZFS)パラメータの符号は、すべての考慮された分子に対して負であることが判明した。 我々は、53ドルCr核スピンと13C核スピンと1H核スピンとの(超)超微細結合を定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-01T01:23:10Z)
• High-resolution 'magic'-field spectroscopy on trapped polyatomic molecules [62.997667081978825]
  分子の冷却とトラップの急速な進歩は、捕捉された二原子分子の高分解能分光の最初の実験を可能にした。 この研究を多原子分子に拡張することは、より複雑な幾何学とさらなる内部自由度のために、ユニークな機会をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-21T15:46:17Z)
• Relativistic aspects of orbital and magnetic anisotropies in the chemical bonding and structure of lanthanide molecules [60.17174832243075]
  本研究では, 重同族ランタノイドEr2およびTm2分子の電子的およびロ-振動状態について, 最先端相対論的手法を適用して検討した。 我々は、91のEr2と36のTm2電子ポテンシャルを2つの基底状態原子に解離させることで、信頼できるスピン軌道と相関による分裂を得ることができた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T15:34:00Z)
• Molecular spin qudits for quantum simulation of light-matter interactions [62.223544431366896]
  分子スピンキューディットは、物質と強く相互作用する光子場の量子力学をシミュレートする理想的なプラットフォームを提供する。 提案した分子量子シミュレータの基本単位は、マイクロ波パルスのみで制御されるスピン1/2とスピン$S$遷移金属イオンの単純な二量体で実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-17T15:03:12Z)
• Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
  単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。 このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。 これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T13:31:40Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。