DNAヘアピンで選択的にアドレッシブルなフォトジェネレートされたスピンキュービットペア
Jacob H Olshansky1, Jinyuan Zhang1, Matthew D Krzyaniak1
1Department of Chemistry and Institute for Sustainability and Energy at Northwestern , Northwestern University , Evanston Illinois 60208-3113 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|February 4, 2020
まとめ
研究者らはDNAのヘアピンに 絡み合った電子スピン量子ビットを 選択的に制御することを実証しました これらのスピン量子ビットは 長いコヒーレンス時間を示し 量子情報処理のための潜在的な量子ゲート操作を可能にします
科学分野:
- 量子情報科学
- 分子生物物理学
- 電子スピン共振スペクトル
背景:
- 光誘導による電子移転は 絡み合った電子スピンを有する 基対を生成し,潜在スピン量子ビットとして作用する.
- 量子情報アプリケーションは 選択的なマイクロ波パルスを使って これらのスピン量子ビットを 精密に操作する必要があります
研究 の 目的:
- 異なる距離のDNAヘアピンで 発光されたスピン量子ビットのペアを 準備して探査する.
- ペア内の個々のスピン量子ビットの選択的なアドレスを示します.
- 量子ゲート操作のコヒーレンス時間と可能性を評価する
主な方法:
- 染色体改変DNAヘアピンを使用して 光生成スピン量子ビットペアをホストします
- 探査のために一時的な電子パラマグネティック共振 (EPR) のスペクトロスコーピーを使用します.
- 選択的なスピン量子ビットの操作のためのパルス-EPR測定を行う.
主要な成果:
- DNAヘアピンでスピン量子ビットペアの準備と探査に成功しました.
- 最短のヘアピンで個々のスピンクビットに 選択的なアドレスを示した.
- スピン量子ビットペアのコヒーレンス時間は4μsを超えています.
結論:
- DNAベースの光生成スピン量子ビットシステムは量子情報アプリケーションに有効です.
- 選択的アドレッシングと長いコヒーレンス時間は,複雑なスピン操作をサポートしています.
- これらのシステムは,制御NOTゲートなどの量子ゲート操作を実装する可能性を示しています.
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