Традиционно поддержание квантовых состояний требует криогенных условий, близких к абсолютному нулю, что значительно ограничивает практическое применение квантовых технологий. Недавно разработанный полимер, способный сохранять квантовые состояния при комнатной температуре, снимает эти ограничения. Это достигается за счет его уникальной молекулярной архитектуры. Ключевой новацией стал дизайн полимерной цепи, состоящей из чередующихся донорных и акцепторных фрагментов. Введение атома кремния в донорную группу создало необходимое скручивание цепи, предотвращающее чрезмерное взаимодействие спинов.
Экспериментальные результаты определенно радуют исследователей: при комнатной температуре время спин-решёточной релаксации составило 44 микросекунды, а время сохранения фазы — 0,3 микросекунды. При охлаждении до 5,5 кельвинов эти показатели увеличились до 44 миллисекунд и 1,5 микросекунды соответственно. Важно, что эти результаты были достигнуты без использования специальных матриц или замороженных растворителей. Исследователи продемонстрировали возможность выполнения контролируемых квантовых операций, включая колебания Раби — фундаментальный элемент квантовых вычислений.
Полимер также показал полупроводниковые свойства p-типа и может быть сформирован в тонкие пленки, что делает его пригодным для интеграции в электронные устройства. Это достижение представляет собой значительный шаг к практическим квантовым технологиям, которые могут работать в повседневных условиях. Материал может найти применение в квантовых сенсорах и гибридных электронно-спиновых устройствах. Однако время сохранения когерентности при комнатной температуре все еще недостаточно для масштабных квантовых вычислений.
Тем временем квантовый компьютер собрали из «ноутбучных» чипов.