NVision công bố qubit đơn phân tử có giao diện quang tử trên Nature và hợp tác với HyperLight
Bài báo của NVision trên Nature cho thấy một phân tử carbene đơn lẻ là giao diện spin–photon có thể định địa chỉ; công ty sẽ tích hợp qubit lên chip TFLN của HyperLight.
Trang này được dịch từ tiếng Anh. Tên công ty, sản phẩm và liên kết nguồn được giữ nguyên. Đọc bản gốc tiếng Anh
NVision có trụ sở tại Ulm đã công bố trên Nature một bài báo được bình duyệt cho thấy một phân tử hữu cơ đơn lẻ có thể được chuẩn bị, điều khiển và đọc ra như một qubit spin có giao diện quang học. Cùng lúc, công ty công bố hợp tác với HyperLight để đặt các qubit phân tử này lên mạch tích hợp quang tử bằng lithium niobate màng mỏng (TFLN). Các chip nguyên mẫu đầu tiên dự kiến ra mắt vào quý 4 năm 2026.
Bài báo cho thấy điều gì
Bài báo truy cập mở A single-molecule spin–photon interface được công bố ngày 28 tháng 10 năm 2026, do các nhà nghiên cứu của NVision Quantum Technologies, Đại học Ulm và Đại học Hebrew Jerusalem thực hiện. Qubit là một phân tử carbene có trạng thái cơ bản triplet, được nhúng trong tinh thể chủ là một ketone có cấu trúc tương thích. Ánh sáng được dùng để kích hoạt, khởi tạo và đọc spin, còn vi sóng dùng để điều khiển nó.
Ở 4,5 K, nhóm nghiên cứu báo cáo:
- thống kê photon phù hợp với một nguồn phát đơn, với g⁽²⁾(0) đo được khoảng 0,14;
- độ rộng vạch quang học 38 MHz cho một phân tử, vị trí vạch chỉ trôi khoảng 2,4–2,6 MHz (độ lệch chuẩn) trong hơn một giờ;
- độ kết hợp spin 2,2 ms dưới kỹ thuật tách ghép động XY8 và thời gian hồi phục spin 21 ms.
Các tác giả viết rằng những giá trị spin của một phân tử đơn này tốt hơn hơn một bậc độ lớn so với các kết quả trước đây trên tập hợp qubit phân tử. Họ ước tính hiệu suất phát xạ tổng hợp vào vạch không phonon khoảng 2,1%, mức mà họ cho là tương đương với tâm nitrogen-vacancy trong kim cương. Tuyên bố xung đột lợi ích ghi rõ phần lớn tác giả là nhân viên của NVision và một số người là cổ đông.
Quan hệ hợp tác với HyperLight
Theo thông báo chung, hai công ty sẽ phủ các qubit phân tử của NVision dưới dạng màng mỏng trực tiếp lên chip quang tử TFLN của HyperLight, mở rộng công nghệ TFLN Chiplet của HyperLight sang phần cứng lượng tử. Chính bài báo cũng chỉ ra hướng đi này: các phân tử có thể được chế tạo thành màng siêu mỏng và đặt lên mạch quang tử chế tạo sẵn từ các vật liệu như lithium niobate.
Kevin Luke, đồng sáng lập HyperLight và trưởng bộ phận phát triển theo yêu cầu, cho biết khả năng kết nối quang tử "là thiết yếu để mở rộng quy mô bộ xử lý lượng tử".
Các tuyên bố về lộ trình của NVision
NVision cho biết đã sàng lọc bằng tính toán hơn 150 phân tử ứng viên và tổng hợp 40 phân tử trước khi đi đến hệ carbene. Công ty đặt mục tiêu trình diễn trực tiếp hoạt động trên chip quang tử trước cuối năm 2026. Theo thông báo, kế hoạch dài hạn bao gồm 1.000 qubit vật lý, sau đó tiến tới 1.000 qubit logic chịu lỗi trên một chip vào năm 2030. NVision cũng tuyên bố kiến trúc của mình chịu được tới 70% tổn hao photon. Các con số về lộ trình và khả năng chịu tổn hao này là tuyên bố của công ty, không thuộc bài báo được bình duyệt.
Trong một bài blog, NVision giải thích rằng trong kiến trúc PIQC của họ, spin electron đóng vai trò giao diện với ánh sáng. Các spin hạt nhân tích hợp trong cùng phân tử được dự định làm bộ nhớ tồn tại lâu. Bài báo trên Nature chứng minh vai trò của spin electron.
Vì sao điều này quan trọng
Bài báo mô tả các khuyết tật trạng thái rắn, như tâm màu trong kim cương, là những giao diện spin–photon hàng đầu hiện nay. Một phân tử được thiết kế bằng hóa học, có thể sản xuất thành các bản sao giống hệt nhau và đặt lên chip quang tử tiêu chuẩn, sẽ mở ra một cách khác để xây dựng bộ xử lý lượng tử nối mạng. Tuy nhiên, đây vẫn là một trình diễn ban đầu với một phân tử ở 4,5 K. Các tác giả chỉ ra cần thêm nghiên cứu về độ sáng, hiệu suất lượng tử và nhiệt độ vận hành, cũng như về bộ nhớ spin hạt nhân để lưu trữ lâu hơn.
Điều cần theo dõi
Các cột mốc tiếp theo cần theo dõi là những chip nguyên mẫu đầu tiên của NVision và HyperLight, và liệu NVision có thể trình diễn hoạt động của qubit phân tử trên chip trước cuối năm 2026 như đã hứa hay không.
Nguồn
Các thông tin trên trang này được tổng hợp từ các nguồn dưới đây, do DesignQuantum truy xuất.