在西班牙瓦伦西亚大学分子科学研究所(ICMol)的参与下，一个国际研究团队已经实现了分子纳米磁体的自旋电控制。这一事实为制备基于磁性分子的量子器件提供了巨大的优势。该工作成果已发表在《自然物理学》杂志上。

过去一段时间以来，科学界一直在寻找基于量子比特开发设备的可行性，量子比特是量子计算机的基本单元。在磁性材料中，量子比特可由基本粒子(如电子)的自旋量子特性来提供。在这种情况下，自旋的电控制为量子计算和一般量子技术的发展提供了重要的优势。

一个由ICMol参与的国际研究团队通过使用分子纳米磁体实现了分子纳米磁体的自旋电控制，使得该领域向前迈进了一步。

ICMol的研究员Alejandro Gaita-Ariño指出：“在实验中，我们将这些分子纳米磁体制成的玻璃放在相距2毫米的两个电极之间，然后我们施加了几微秒的200V电压，随着电场的产生，我们实现控制了分子的量子态，这为它们之间打开了一条独立的通信路径。”他补充道：“电子电路如此发达，即使在纳米技术水平上，这一事实也为我们提供了一个模型，以用于制备基于磁性分子的量子设备。”

该研究分析了一种分子纳米磁体，他们发现其中微小的结构畸变能建立被称为“原子钟”态的量子态间的跃迁，它可防止磁噪声。这最大限度地减少了不一致，从而将信息的控制达到了前所未有的程度。研究人员展示了对量子自旋态的相干电控制，并利用它独立操纵了两个磁性相同但方向相反的分子。

该团队成员José J. Baldoví说：“这使我们能够首次利用电场的潜力作为控制量子比特的关键参与者”。ICMol研究员、团队成员Eugenio Coronado补充说：“我们方法的优点是，与磁场相反，电场可以在纳米尺度上快速控制自旋量子比特的量子态。”

这些发现为在量子技术中使用分子自旋铺平了道路。除了瓦伦西亚大学的科学家，牛津大学的研究人员也参与了这项研究。该研究是FATMOLS(容错分子自旋处理器)项目的一部分，该项目由唯一致力于开发基于分子磁性量子计算的欧洲联盟开展。（编译:Qtech）