論文の概要: Unlocking the Potential of Photoexcited Molecular Electron Spins for Room Temperature Quantum Information Processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16743v1
- Date: Thu, 29 Aug 2024 17:36:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-30 12:51:37.074133
- Title: Unlocking the Potential of Photoexcited Molecular Electron Spins for Room Temperature Quantum Information Processing
- Title（参考訳）: 光励起分子スピンの室温量子情報処理への応用
- Authors: Kuan-Cheng Chen, Alberto Collauto, Ciarán J. Rogers, Shang Yu, Mark Oxborrow, Max Attwood,
- Abstract要約: 将来の量子メモリデバイスのような情報処理技術は、量子コンピューティングとネットワークを可能にするために量子状態の保存と転送を行う可能性がある。
ここでは、O-テルフェニルホストにドープされた有機ラジカルである$alpha$,$gamma$-bisdiphenylene-$beta$-phenylallyl(BDPA)を用いて、マイクロ波ベースの量子アプリケーションにおいて、チューニング性および高性能な分子媒体を使用する可能性を探る。
このラジカル系は、室温でミリ秒のスピン格子緩和とマイクロ秒の位相記憶時間を示すと同時に、生成能力も有することを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.24739484546803336
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Future information processing technologies like quantum memory devices have the potential to store and transfer quantum states to enable quantum computing and networking. A central consideration in practical applications for such devices is the nature of the light-matter interface which determines the storage state density and efficiency. Here, we employ an organic radical, $\alpha$,$\gamma$-bisdiphenylene-$\beta$-phenylallyl (BDPA) doped into an o-terphenyl host to explore the potential for using tuneable and high-performance molecular media in microwave-based quantum applications. We demonstrate that this radical system exhibits millisecond-long spin-lattice relaxation and microsecond-long phase memory times at room temperature, while also having the capability to generate an oscillating spin-polarized state using a co-dissolved photo-activated tetraphenylporphyrin moiety, all enabled by using a viscous liquid host. This latest system builds upon collective wisdom from previous molecules-for-quantum literature by combining careful host matrix selection, with dynamical decoupling, and photoexcited triplet-radical spin polarisation to realise a versatile and robust quantum spin medium.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子メモリデバイスのような情報処理技術は、量子コンピューティングとネットワークを可能にするために量子状態の保存と転送を行う可能性がある。
このような装置の実用化における中心的な考慮事項は、記憶状態の密度と効率を決定する光源インタフェースの性質である。
ここでは、O-テルフェニルホストにドープされた有機ラジカル、$\alpha$,$\gamma$-bisdiphenylene-$\beta$-phenylallyl(BDPA)を用いて、マイクロ波ベースの量子アプリケーションにおいて、チューニング可能な高性能な分子媒体を使用する可能性を探る。
このラジカル系は室温でミリ秒長のスピン格子緩和とマイクロ秒長の位相記憶時間を示すとともに、共溶解光活性化テトラフェニルポルフィリンモエティを用いて発振スピン偏極状態を生成する能力を有し、これらは全て粘性液体ホストを用いて実現可能であることを実証した。
このシステムは、注意深くホスト行列の選択と動的デカップリングと光励起三重項ラジカルスピン分極を組み合わせ、多目的で堅牢な量子スピン媒体を実現することによって、従来の分子の量子文学からの集合知恵を基盤としている。
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