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研究进展:光生量子比特-超分子 | Nature Chemistry

今日新材料  · 公众号  ·  · 2025-01-28 00:00

正文

分子自旋量子比特,具有合成灵活性和适应性的优点,可以根据具体应用进行定制。其中,发色团-自由基系统,已经成为有吸引力的量子位候选者。这些系统,可通过光引发形成三重态-自由基对,通过自旋混合形成四重态。对于要进行自旋混合的三线态-自由基对,连接自旋中心的分子桥必须有效的自旋通信,这在以前取决于共价的π-共轭连接体。

今日,法国 斯特拉斯堡大学(Université de Strasbourg)Ivan V. Khariushin, Andreas Vargas Jentzsch等,德国弗赖堡大学(Universität Freiburg)Philipp Thielert,Sabine Richert等,在Nature Chemistry上发文,设计为通过氢键,在溶液中自组装的苝酰亚胺和氮氧自由基,并使用电子顺磁共振光谱观察表明,可以使用微波相干调控四重态的形成。

非共价键,可以使自旋混合成为可能,这一前所未有的发现,推动了超分子化学成为探索、开发和扩大量子信息科学材料的宝贵工具。

Supramolecular dyads as photogenerated qubit candidates.

光生量子比特候选物的超分子二元体。


图1: 在光生三线态-自由基体系中,连接体对四重态形成的影响。

图2: PDI···TZ体系的自组装性质。

图3:瞬态脉冲EPR谱。

图4:瞬态脉冲nutation数据和相应傅里叶变换。







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