Studio dei qubit magnetici per computer quantistici
Diversamente dalla maggior parte degli approcci all'hardware di calcolo quantistico, che non soddisfano tutti i criteri stabiliti per un'implementazione realistica, il progetto si è concentrato sullo sviluppo sia di nanodispositivi che di tecniche di misurazione. Basati su materiali idonei, come i cluster molecolari e le nanoparticelle antiferromagnetiche, i bit quantici magnetici, o qubit, sono stati studiati approfonditamente per le loro potenzialità per unità hardware. Per giungere ad una migliore comprensione del comportamento dei qubit dei cluster ferromagnetici quanto lavorano come circuiti logici, è stata studiata l'interazione tra radiazione delle microonde e qubit magnetici. In questo contesto, i ricercatori hanno cercato di risolvere due problemi chiave, che riguardano il comportamento delle nostre unità magnetiche quali qubit e l'emissione di super radianza. Uno dei problemi chiave era l'analisi della radiazione elettromagnetica che accompagna il processo di smagnetizzazione rapida nei magneti molecolari. È stata usata un'ampia varietà di magneti molecolari differenti per mettere in correlazione le proprietà chimiche e nucleari dell'unità magnetica con la probabilità di emissione di radiazioni. I ricercatori si sono inoltre serviti di metodi di rivelazione ultraveloce per studiare il cambio di magnetizzazione e individuare le radiazioni. In condizioni variabili, gli esperimenti hanno permesso di trarre conclusioni significative quanto all'influenza della temperatura, del campo magnetico e del numero di molecole sull'emissione di potenza della radiazione elettromagnetica. Usando un'ampia gamma di geometrie, diametri, lunghezze e materiali di guide d'onda, è stata ottenuta una migliore correlazione della trasmissione di potenza con le guide d'onda. Sono stati anche condotti nuovi esperimenti per il secondo problema chiave, le transizioni spin tunnelling in caso di deflessione molto elevata del campo magnetico di polarizzazione. In questo caso, gli esperimenti hanno mostrato che, contrariamente a quanto si credeva, le transizioni quantiche non obbediscono alla legge di Landau Zener. Questo si deve principalmente alla transizione di un enorme numero di livelli di spin allo stesso tempo, che può provare che avviene l'emissione di super radianza. Questa pionieristica ricerca sull'interazione dell'emissione di microonde e qubit ha agevolato lo sviluppo di sistemi magnetici su nanoscala, che rappresenta un passo avanti verso NID (Nanotechnology Information Devices) europei. Cosa ancor più importante, i NID dovrebbero venire a colmare il vuoto tra TI convenzionali e le emergenti TI quantiche.
