NVision prezentuje w „Nature” kubit z pojedynczej cząsteczki z interfejsem fotonicznym i nawiązuje współpracę z HyperLight
Artykuł NVision w „Nature” pokazuje pojedynczą cząsteczkę karbenu jako adresowalny interfejs spin–foton; firma zintegruje kubity z chipami TFLN HyperLight.
Ta strona została przetłumaczona z angielskiego. Nazwy firm i produktów oraz linki do źródeł pozostają bez zmian. Przeczytaj oryginał po angielsku
Firma NVision z siedzibą w Ulm opublikowała w Nature recenzowany artykuł pokazujący, że pojedynczą cząsteczkę organiczną można przygotować, kontrolować i odczytywać jako kubit spinowy z interfejsem optycznym. Wraz z publikacją firma ogłosiła partnerstwo z HyperLight, aby umieścić te kubity molekularne na fotonicznych układach scalonych z cienkowarstwowego niobianu litu (TFLN). Pierwsze prototypowe chipy mają pojawić się w czwartym kwartale 2026 roku.
Co pokazuje artykuł
Artykuł w otwartym dostępie A single-molecule spin–photon interface ukazał się 28 października 2026 roku; jego autorami są badacze z NVision Quantum Technologies, Uniwersytetu w Ulm i Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie. Kubitem jest cząsteczka karbenu o trypletowym stanie podstawowym, osadzona w krysztale gospodarza z ketonu o dopasowanej strukturze. Światło służy do aktywacji, inicjalizacji i odczytu spinu, a mikrofale do sterowania nim.
W temperaturze 4,5 K zespół raportuje:
- statystykę fotonów zgodną z pojedynczym emiterem, ze zmierzonym g⁽²⁾(0) na poziomie ok. 0,14;
- optyczną szerokość linii 38 MHz dla pojedynczej cząsteczki, przy dryfie położenia linii zaledwie ok. 2,4–2,6 MHz (odchylenie standardowe) w ciągu ponad godziny;
- koherencję spinu 2,2 ms przy dynamicznym odsprzęganiu XY8 oraz czas relaksacji spinu 21 ms.
Autorzy piszą, że te wartości spinowe dla pojedynczej cząsteczki są o ponad rząd wielkości lepsze od wcześniejszych wyników uzyskanych na zespołach kubitów molekularnych. Łączną wydajność emisji do linii zerofononowej szacują na ok. 2,1 proc., co według nich jest porównywalne z centrum azot-wakancja w diamencie. Oświadczenie o konflikcie interesów wskazuje, że większość autorów to pracownicy NVision, a kilku jest akcjonariuszami.
Partnerstwo z HyperLight
Według wspólnego komunikatu firmy będą nanosić kubity molekularne NVision w postaci cienkiej warstwy bezpośrednio na fotoniczne chipy TFLN HyperLight, rozszerzając technologię TFLN Chiplet firmy HyperLight na sprzęt kwantowy. Sam artykuł wskazuje tę drogę: cząsteczki można przetwarzać w ultracienkie warstwy i nanosić na prefabrykowane obwody fotoniczne z materiałów takich jak niobian litu.
Kevin Luke, współzałożyciel HyperLight i szef działu rozwoju na zamówienie, powiedział, że połączenia fotoniczne „są niezbędne do skalowania procesorów kwantowych”.
Deklaracje NVision dotyczące planu rozwoju
NVision podaje, że przeanalizowała obliczeniowo ponad 150 kandydujących cząsteczek i zsyntetyzowała 40, zanim doszła do układu karbenowego. Firma zamierza do końca 2026 roku pokazać na żywo działanie na chipach fotonicznych. Jej długoterminowy plan, według komunikatu, zakłada 1000 kubitów fizycznych, a następnie dojście do 1000 logicznych, odpornych na błędy kubitów na chipie do 2030 roku. NVision twierdzi też, że jej architektura toleruje do 70 proc. strat fotonów. Te cele i dane o tolerancji strat są deklaracjami firmy i nie stanowią części recenzowanego artykułu.
W wpisie na blogu firmy NVision wyjaśnia, że w jej architekturze PIQC spin elektronowy pełni rolę interfejsu ze światłem. Spiny jądrowe wbudowane w tę samą cząsteczkę mają służyć jako długotrwałe pamięci. Artykuł w „Nature” demonstruje rolę spinu elektronowego.
Dlaczego to ważne
Artykuł opisuje defekty w ciałach stałych, takie jak centra barwne w diamencie, jako obecnie wiodące interfejsy spin–foton. Zaprojektowana chemicznie cząsteczka, którą można wytwarzać w identycznych kopiach i nanosić na standardowe chipy fotoniczne, oferowałaby inną drogę do budowy sieciowych procesorów kwantowych. To jednak wczesna demonstracja na pojedynczej cząsteczce w 4,5 K. Autorzy wskazują na potrzebę dalszych prac nad jasnością, wydajnością kwantową i temperaturą pracy, a także nad pamięciami na spinach jądrowych do dłuższego przechowywania.
Na co zwracać uwagę
Kolejne kamienie milowe to pierwsze prototypowe chipy NVision i HyperLight oraz to, czy NVision zgodnie z zapowiedzią pokaże działanie kubitów molekularnych na chipie przed końcem 2026 roku.
Źródła
Fakty na tej stronie pochodzą z poniższych źródeł, zebranych przez DesignQuantum.