NVision کیوبیت تک‌مولکولی با رابط فوتونی را در Nature معرفی کرد و با HyperLight همکاری می‌کند
مقاله NVision در Nature نشان می‌دهد یک مولکول کاربن منفرد می‌تواند رابط اسپین-فوتون قابل نشانی‌دهی باشد؛ این شرکت کیوبیت‌ها را روی تراشه‌های TFLN شرکت HyperLight یکپارچه می‌کند.
این صفحه از انگلیسی ترجمه شده است. نام شرکت‌ها، محصولات و پیوندهای منابع بدون تغییر باقی مانده‌اند. خواندن نسخه اصلی انگلیسی
شرکت NVision مستقر در اولم مقاله‌ای داوری‌شده در Nature منتشر کرده که نشان می‌دهد یک مولکول آلی منفرد را می‌توان به‌عنوان کیوبیت اسپینی با رابط نوری آماده کرد، کنترل کرد و خواند. هم‌زمان، این شرکت از همکاری با HyperLight برای قرار دادن این کیوبیت‌های مولکولی روی مدارهای مجتمع فوتونی از لیتیوم نیوبات لایه‌نازک (TFLN) خبر داد. نخستین تراشه‌های نمونه اولیه در سه‌ماهه چهارم ۲۰۲۶ انتظار می‌رود.
مقاله چه نشان می‌دهد
مقاله با دسترسی آزاد A single-molecule spin–photon interface در ۲۸ اکتبر ۲۰۲۶ منتشر شد و نویسندگان آن پژوهشگرانی از NVision Quantum Technologies، دانشگاه اولم و دانشگاه عبری اورشلیم هستند. کیوبیت یک مولکول کاربن با حالت پایه سه‌تایی است که درون بلور میزبانی از یک کتون با ساختار هم‌خوان قرار گرفته است. از نور برای فعال‌سازی، آماده‌سازی اولیه و خواندن اسپین و از ریزموج برای کنترل آن استفاده می‌شود.
در دمای ۴٫۵ کلوین، گروه پژوهشی این نتایج را گزارش می‌کند:
- آمار فوتونی سازگار با یک گسیلنده منفرد، با g⁽²⁾(0) اندازه‌گیری‌شده حدود ۰٫۱۴؛
- پهنای خط نوری ۳۸ مگاهرتز برای یک مولکول، در حالی که مکان خط در بیش از یک ساعت تنها حدود ۲٫۴ تا ۲٫۶ مگاهرتز (انحراف معیار) جابه‌جا می‌شود؛
- همدوسی اسپین ۲٫۲ میلی‌ثانیه با واجفت‌سازی دینامیکی XY8 و زمان واهلش اسپین ۲۱ میلی‌ثانیه.
نویسندگان می‌نویسند این مقادیر اسپین برای یک مولکول منفرد بیش از یک مرتبه بزرگی بهتر از نتایج پیشین روی مجموعه‌های کیوبیت مولکولی است. آن‌ها بازده گسیل ترکیبی به خط صفر-فونون را حدود ۲٫۱ درصد برآورد می‌کنند و آن را قابل مقایسه با مرکز نیتروژن-تهی‌جا در الماس می‌دانند. در بیانیه تعارض منافع آمده است که بیشتر نویسندگان کارمند NVision هستند و چند نفر سهام‌دارند.
همکاری با HyperLight
بر اساس اطلاعیه مشترک، دو شرکت کیوبیت‌های مولکولی NVision را به‌صورت لایه نازک مستقیماً روی تراشه‌های فوتونی TFLN شرکت HyperLight قرار می‌دهند و بدین ترتیب فناوری TFLN Chiplet شرکت HyperLight را به سخت‌افزار کوانتومی گسترش می‌دهند. خود مقاله نیز به همین مسیر اشاره می‌کند: مولکول‌ها را می‌توان به لایه‌های بسیار نازک تبدیل کرد و روی مدارهای فوتونی پیش‌ساخته از موادی مانند لیتیوم نیوبات قرار داد.
کوین لوک، هم‌بنیان‌گذار HyperLight و رئیس بخش توسعه سفارشی، گفت اتصال فوتونی «برای مقیاس‌پذیری پردازنده‌های کوانتومی ضروری است».
ادعاهای نقشه راه NVision
NVision می‌گوید پیش از رسیدن به سامانه کاربن، بیش از ۱۵۰ مولکول نامزد را به‌صورت محاسباتی غربال کرده و ۴۰ مورد را سنتز کرده است. این شرکت قصد دارد پیش از پایان ۲۰۲۶ عملکرد روی تراشه‌های فوتونی را به‌صورت زنده نمایش دهد. بر اساس اطلاعیه، برنامه بلندمدت آن شامل ۱٬۰۰۰ کیوبیت فیزیکی و سپس حرکت به سوی ۱٬۰۰۰ کیوبیت منطقی مقاوم در برابر خطا روی یک تراشه تا سال ۲۰۳۰ است. NVision همچنین ادعا می‌کند معماری‌اش تا ۷۰ درصد اتلاف فوتون را تحمل می‌کند. این ارقام نقشه راه و تحمل اتلاف ادعای شرکت است و بخشی از مقاله داوری‌شده نیست.
NVision در یک پست وبلاگ توضیح می‌دهد که در معماری PIQC آن، اسپین الکترون نقش رابط با نور را دارد و اسپین‌های هسته‌ای تعبیه‌شده در همان مولکول قرار است حافظه‌های بلندعمر باشند. مقاله Nature نقش اسپین الکترون را نشان می‌دهد.
چرا اهمیت دارد
مقاله نقص‌های حالت جامد، مانند مراکز رنگ در الماس، را رابط‌های پیشرو اسپین-فوتون در حال حاضر توصیف می‌کند. مولکولی که به‌صورت شیمیایی طراحی شده و می‌توان آن را در نسخه‌های یکسان تولید کرد و روی تراشه‌های فوتونی استاندارد قرار داد، راه دیگری برای ساخت پردازنده‌های کوانتومی شبکه‌ای پیش رو می‌گذارد. با این حال، این یک نمایش اولیه با یک مولکول در دمای ۴٫۵ کلوین است. نویسندگان به نیاز به کار بیشتر روی درخشندگی، بازده کوانتومی و دمای کار، و همچنین حافظه‌های اسپین هسته‌ای برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر اشاره می‌کنند.
آنچه باید دنبال کرد
نقاط عطف بعدی، نخستین تراشه‌های نمونه اولیه NVision و HyperLight است و اینکه آیا NVision می‌تواند همان‌طور که وعده داده، پیش از پایان ۲۰۲۶ عملکرد کیوبیت‌های مولکولی روی تراشه را نشان دهد.
منابع
اطلاعات این صفحه از منابع زیر گرفته شده و توسط DesignQuantum گردآوری شده است.