Neuer Durchbruch in der Quantentechnologie: Spin-Zustände durch elektrische Felder steuerbar

von | Juli 18, 2025 | Forschung, Gesundheit

Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Universität Florenz haben einen bedeutenden Fortschritt in der Quantentechnologie erzielt. Sie entwickelten einen Kupferkomplex, der als potenzielles Qubit für Quantencomputer dient und dessen Spin-Zustand erstmals direkt durch elektrische Felder gesteuert werden kann.

Dies gelang durch gezielte Manipulation der Wechselwirkungen in einem geometrisch frustrierten Spinsystem, bei dem drei Spins in einer Dreiecksanordnung eine besondere Spin-Chiralität aufweisen. Ein angelegtes elektrisches Feld verändert die Kopplungskonstante über den Liganden des Moleküls, was die Spin-Interaktion beeinflusst. Die Ergebnisse, veröffentlicht in „Nature Communications“, wurden mittels Elektronenspinresonanz untersucht, die spinelektrische Effekte und deren Anisotropie aufzeigt.

Projektleiter Prof. Dr. Winfried Plass vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena betrachtet den Kristall einer Kupferverbindung, mit der das Team seine Untersuchungen zu Spin-Zuständen in Molekülen durchgeführt hat. | Quelle: Foto: Nicole Nerger/Uni Jena
Projektleiter Prof. Dr. Winfried Plass vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena betrachtet den Kristall einer Kupferverbindung, mit der das Team seine Untersuchungen zu Spin-Zuständen in Molekülen durchgeführt hat. | Quelle: Foto: Nicole Nerger/Uni Jena

Der Ansatz ermöglicht präzisere, schnellere und energieeffizientere Qubit-Systeme, da elektrische Felder leichter kontrollierbar sind als magnetische. Die Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für maßgeschneiderte Moleküle in leistungsfähigeren Quantencomputern.

Original Paper:

Electric control of magnetic exchange in a molecular spin triangle | Nature Communications

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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