Die Erforschung magnetischer Qubits zur Quantenberechnung
Im Gegensatz zu den meisten Ansätzen der Hardware im Bereich der Quanteninformatik, die nicht alle Kriterien für eine realistische Implementierung erfüllen, konzentrierte man sich im Rahmen des Projekts auf die Entwicklung neuer Nanogeräte und der dazugehörigen Messverfahren. Auf der Grundlage geeigneter Materialien, wie molekulare Cluster und antiferromagnetische Nanopartikel, wurden die Quantenbits, oder Qubits, ausgiebig in Bezug auf ihre Eignung für Hardwareeinheiten hin untersucht. Um einen besseren Einblick in das Qubit-Verhalten der magnetischen Cluster beim Betrieb als Logikgatter zu erhalten, wurde die Wechselwirkung zwischen Mikrowellenstrahlung und magnetischen Qubits studiert. In diesem Zusammenhang versuchten die Forscher, zwei Hauptprobleme zu lösen, die mit dem Verhalten unserer magnetischen Einheiten als Qubits und mit der Emission von Superstrahlung verbunden sind. Eines dieser Hauptprobleme lag in der Analyse der elektromagnetischen Strahlung, die mit dem schnellen Entmagnetisierungsprozess in molekularen Magneten einhergeht. Es wurde eine große Vielfalt verschiedener molekularer Magneten genutzt, um die chemischen und nuklearen Eigenschaften der Magneteinheit mit der Wahrscheinlichkeit einer Strahlungsemission in Übereinstimmung zu bringen. Zusätzlich dazu nutzten die Forscher ultraschnelle Erkennungsmethoden zur Untersuchung der Magnetisierungsänderung und der Strahlungserfassung. Im Rahmen unterschiedlicher Bedingungen ermöglichten die Experimente maßgebliche Schlussfolgerungen zum Einfluss von Temperatur, Magnetfeld und Anzahl der Moleküle auf die Leistungsemission elektromagnetischer Strahlung. Durch die Anwendung einer breiten Palette von Geometrien, Durchmessern, Längen und Materialien für Wellenleiter wurde eine bessere Korrelation der Leistungsübertragung durch die Wellenleiter erreicht. Darüber hinaus wurden neue Experimente zum zweiten Hauptproblem durchgeführt - die Spin-Tunnelübertragungen im Fall einer extremen Krümmung des Magnetfeldes zur Vormagnetisierung. In diesem Fall zeigten die Experimente, dass Quantenübertragungen nicht, wie ursprünglich angenommen, der Landau-Zener-Formel entsprechen. Dies ist hauptsächlich auf die gleichzeitige Übertragung einer enormen Menge von Spinebenen zurückzuführen, die wiederum belegen kann, dass eine Emission von Superstrahlung stattfindet. Die wegweisende Forschung zur Interaktion von Mikrowellenemission und Qubits vereinfachte die Entwicklung magnetischer Systeme auf Nanoebene, ein weiterer Schritt auf dem Weg hin zu europäischen Nanotechnology Information Devices (NID). Das Wichtigste ist dabei, dass diese NID vorraussichtlich die Lücke zwischen der konventionellen IT und der auftrebenden Quanten-IT schließen sollen.
