Polaariset molekyylit ? uusi kvanttiteknologia09.03.2026
TU Wienissä kehitetään nyt kuitenkin uudenlaista kvanttitekniikkaa Euroopan tutkimusneuvoston Proof of Concept –apurahan tuella. ”Kvanttifysiikan lakeja voidaan tutkia hyvin erilaisissa järjestelmissä”, sanoo tutkimuksen vetäjä Jörg Schmiedmayer. ”Atomeissa, molekyyleissä, piireissä, kiinteissä aineissa. Näin ollen nykyään käytössä on laaja valikoima kvanttiteknologioita eri tarkoituksiin – kuten kvanttitietokoneita tai kvanttisensoreita.” Kaikilla näillä on kuitenkin omat edut ja haitat. Schmiedmayerin tutkimusryhmä on omaksunut erilaisen lähestymistavan: se käyttää polaarisia molekyylejä, jotka ovat sähköisesti kytkettyinä mikroaaltofotoneihin suprajohtavissa piireissä. ”Tämä sähköinen vuorovaikutus on niin voimakas, että yksi mikroaaltofotoni voi manipuloida molekyylin tilaa”, Jörg Schmiedmayer selittää. Molekyyli ottaa siten kytkettävän kubitin roolin. Tällä tavoin yhdistetään kaksi keskeistä etua: toisaalta kyky tallentaa kvantti-informaatiota luotettavasti suhteellisen pitkien ajanjaksojen ajan ja toisaalta kyky manipuloida sitä teknisesti yksinkertaisella ja nopealla tavalla. ”Olemme jo saattaneet päätökseen olennaiset valmistelutyöt. Seuraava ratkaiseva askel on nyt polaaristen molekyylien upottaminen kiteisiin, suprajohteiden ja molekyylien välisen kytkennän yksityiskohtainen tutkiminen ja sitten sen räätälöinti kohdennetusti. Näin voimme luoda uuden kvanttialustan, jota voidaan joustavasti yhdistää muuntyyppisiin kvanttilaitteistoihin sovelluksesta riippuen, laajentaa modulaarisesti ja koota rakennuspalikoiden tavoin monimutkaisemmiksi järjestelmiksi”, Schmiedmayer sanoo. Kvanttitietokoneista ja kvanttiviestinnästä kvanttisensoreihin – tämän uuden teknologian potentiaalisten sovellusten kirjo on laaja. ERC:n Proof of Concept Grantin avulla tavoitteena on nyt osoittaa, että olemassa olevat tutkimustulokset voidaan yhdistää käytännössä käyttökelpoiseksi instrumentiksi. Uutta alustaa testataan huolellisesti ja verrataan olemassa oleviin kvanttiteknologioihin. Suunnitelmissa on tiivis yhteistyö vakiintuneiden eurooppalaisten kvanttiteknologiayritysten kanssa sekä valmistelut spin-off-yrityksen perustamiseksi, joka tuo uuden kvanttialustan markkinoille. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Kvanttiteknologian alalla on monia erilaisia lähestymistapoja: kvanttimaailman ominaisuuksien hyödyntämiseksi voidaan esimerkiksi käyttää yksittäisiä ioneja tai suprajohtavia piirejä.