ENGINEERINGNET.BE - Een team natuurkundigen van universiteiten in Utrecht, San Sebastián en Pennsylvania heeft dit molecule gecreëerd.
De onderzoekers haalden hun inspiratie uit het zogenaamde kagome-patroon, een patroon uit Japan dat bestaat uit drie- en zeshoeken. Er bestaan materialen die deze specifieke vorm hebben, maar niet precies zoals de onderzoekers wilden.
Om deze reden ontwierpen theoretische natuurkundigen een nieuw kagome-molecule op de computer. Hierna hebben experimentele natuurkundigen in een labo van de Universiteit Utrecht het molecule weten te realiseren.
“Normale moleculen die je in de natuur aantreft hebben vaak interessante eigenschappen, maar het duurt lang voordat je er een vindt met precies die eigenschappen waar je naar op zoek bent. Daarom zijn we deze materie zelf gaan aanpakken,” legt theoretisch natuurkundige Sander Kempkes uit.
De onderzoekers creëerden kunstmatige moleculen met uitsluitend een scanning tunneling-microscoop, een koperen plaatje en een aantal koolmonoxide moleculen, die op een afstand van één nanometer van elkaar werden geplaatst.
Zij slaagden erin om zeer robuuste hoektoestanden te creëren die door de symmetrieën van het zelfgemaakte molecuul worden beschermd. Wegens de extreem nauwkeurige en gecontroleerde manier waarop het molecuul op nanometerschaal is gecreëerd, zijn de onderzoekers erin geslaagd om te bevestigen dat de hoektoestanden tegen defecten bestand zijn.
Hoewel deze toestanden nog niet klaar zijn voor het gebruik als qubits, is het een belangrijke stap in de richting van het creëren hiervan in kunstmatige systemen.
“Bij de ontwikkeling van quantumcomputers komen een paar grote uitdagingen kijken," aldus prof. Cristiane Morais Smith van de Universiteit Utrecht. "Een van de belangrijkste problemen is de zogenaamde quantumdecoherentie: informatie gaat verloren in de omgeving."
"Hierdoor is het moeilijker om elektronica op quantumniveau te ontwerpen dan op klassiek niveau. Daarom hebben we elektronen gecreëerd die bestand zijn tegen deze decoherentie.”
