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作为具有嵌入式量子纠错功能量子比特的分子纳米磁体

Molecular Nanomagnets as Qubits with Embedded Quantum-Error Correction.

作者信息

Chiesa A, Macaluso E, Petiziol F, Wimberger S, Santini P, Carretta S

机构信息

Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche, Università di Parma, I-43124 Parma, Italy.

UdR Parma, INSTM, I-43124 Parma, Italy.

出版信息

J Phys Chem Lett. 2020 Oct 15;11(20):8610-8615. doi: 10.1021/acs.jpclett.0c02213. Epub 2020 Sep 29.

DOI:10.1021/acs.jpclett.0c02213
PMID:32936660
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8011924/
Abstract

We show that molecular nanomagnets have a potential advantage in the crucial rush toward quantum computers. Indeed, the sizable number of accessible low-energy states of these systems can be exploited to define qubits with embedded quantum error correction. We derive the scheme to achieve this crucial objective and the corresponding sequence of microwave/radiofrequency pulses needed for the error correction procedure. The effectiveness of our approach is shown already with a minimal = 3/2 unit corresponding to an existing molecule, and the scaling to larger spin systems is quantitatively analyzed.

摘要

我们表明,分子纳米磁体在向量子计算机的关键冲刺中具有潜在优势。实际上,这些系统中大量可及的低能态可被用于定义具有嵌入式量子纠错的量子比特。我们推导了实现这一关键目标的方案以及纠错过程所需的相应微波/射频脉冲序列。我们的方法的有效性已经在对应于一个现有分子的最小自旋为3/2的单元中得到展示,并且对更大自旋系统的扩展进行了定量分析。

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