N.C.S.R. "Demokritos"

Έρευνα

Τομέας Επιστήμης Υλικών

small logo

Φασματοσκοπία Παλμικού EPR και Κβαντικοί Υπολογιστές

Το αντικείμενο του έργου είναι η ανάπτυξη προχωρημένων μεθόδων παλμικού EPR και η εύρεση νέων υλικών για εφαρμογή σε κβαντικούς υπολογιστές (quantum information processing, QIP). Αυτό το πεδίο έρευνας είναι σήμερα ιδιαίτερα ενεργό με την κύρια προσπάθεια να επικεντρώνεται στη ανάπτυξη γρήγορων και αξιόπιστων κβαντικών πυλών δύο μονάδων πληροφορίας (qubit, quantum bit) που να βασίζονται αποκλειστικά σε ηλεκτρονικά σπιν με ελεγχόμενες αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής. Ο στόχος αυτός είναι αρκετά δύσκολος, ιδιαίτερα όταν απαιτείται τα υλικά αυτού του τύπου να είναι κρυσταλλικά. Η δυσκολία αυτή έχει οδηγήσει στην αναζήτηση κατάλληλων qubits ηλεκτρονικού σπιν σε συστήματα όπως για παράδειγμα μοριακοί μαγνήτες ή συμπλέγματα μετάλλων. Πρόσφατα δείξαμε πώς η φασματοσκοπία EPR μπορεί να δώσει πληροφορία για την ηλεκτρονική δομή μοριακών μαγνητών και να μελετήσει κατά πόσο μπορούν να αποτελέσουν μονάδες πληροφορίας σε κβαντικούς υπολογιστές. Το σύστημα που μελετήθηκε είναι το τριπυρηνικό σύμπλοκο σιδήρου [Fe33-O)(O2CPh)5(salox)(EtOH)(H2O)], όπου τα τρία ιόντα FeIII (S = 5/2) είναι αντι-σιδηρομαγνητικά συζευγμένα με θεμελειώδη κατάσταση σπιν S = 1/2. Η θερμοκρασιακή εξάρτηση του χαρακτηριστικού χρόνου χαλάρωσης σπιν-πλέγατος T1 μεταξύ 4.5 και 11 K αποκάλυψε ότι ο κύριος μηχανισμός αποδιέγερσης είναι τύπου Orbach με την πρώτη διεγερμένη στάθμη να βρίσκεται 57 cm-1 πάνω από την θεμελειώδη. Επιπλέον, πειράματα δύο παλμών ηλεκτρονικού σπιν έδειξαν ότι ο χαρακτηριστικός χρόνος χαλάρωσης σπιν-σπιν T2 είναι της τάξης των 2.6 μs και πρακτικά ανεξάρτητος της θερμοκρασίας για Τ <7 Κ. Τέλος, ο σύμφωνος χειρισμός του ηλεκτρονικού σπιν μελετήθηκε για πρώτη φορά σε μοριακούς μαγνήτες με πειράματα transient nutation (ταλαντώσεις Rabi) που είναι ισοδύναμο της κβαντικής πύλης ενός qubit NOT.

Τομέας Επιστήμης Υλικών, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. "Δημόκριτος", 153 10 Αγ. Παρασκευή, Αττική, τηλ.: +30 2106503381, fax: +30 210 6519430
Contact Us | ©2008 Institute of Materials Science, N.C.S.R. "Demokritos"