释放光激发分子电子自旋在室温量子信息处理中的潜力

诸如量子存储器件等未来信息处理技术具有存储和传递量子态的潜力，从而实现量子计算与网络化。此类器件实际应用中的一个核心考量是光-物质界面的性质，它决定了存储态密度和效率。在此，我们采用掺杂在邻三联苯宿主中的有机自由基 $\alpha$,$\gamma$-联亚苯基-$\beta$-苯基烯丙基（BDPA），以探索在基于微波的量子应用中使用可调谐且高性能分子介质的潜力。我们证明，该自由基系统在室温下表现出毫秒级的自旋-晶格弛豫和微秒级的相位记忆时间，同时能够利用共溶解的光激活四苯基卟啉部分产生振荡的自旋极化态，这一切均得益于粘性液体宿主的使用。这一最新系统结合了精心选择的宿主基质、动力学解耦以及光激发三重态-自由基自旋极化，在以往“分子用于量子”文献集体智慧的基础上，实现了一种通用且稳健的量子自旋介质。