Onderzoek Samara Lourdes Medina Rivero

Abstract

In de 'Quantumrevolutie' is een belangrijke strategie voor vooruitgang in de praktische implementatie de zoektocht naar nieuwe, ideale materialen. Slim ontworpen organische diradicale moleculaire qubits (MQBs) — organische moleculen met twee ongepaarde elektronen spintoestanden in hun grondtoestand — zijn naar voor gekomen als veelbelovende moleculen voor de realisatie van elektron spin qubits. In de afgelopen jaren is een breed scala aan organische diradicalen met succes aangetoond als MQB's, dankzij de ontwikkeling van hun optisch-spin interface. Een gemeenschappelijk kenmerk van deze systemen is hun luminescentie, die hun optische uitlezing mogelijk maakt. Bovendien bieden deze optisch aanspreekbare diradicale MQBs groot potentieel voor uitlezing op het niveau van één molecule — een grote uitdaging binnen het vakgebied en een cruciale stap richting praktische toepassingen. Met dit BOF klein project wil ik een geoptimaliseerde excitatie¬strategie ontwerpen voor de optische uitlezing van organische diradicale MQBs. In dit kader is excitatie in het UV-spectrale gebied met behulp van een krachtige laserbron bijzonder interessant, omdat wordt verwacht dat dit zowel de emissie-efficiëntie aanzienlijk zal verhogen als de toepasbaarheid van deze uitleesstrategie zal uitbreiden naar elk emitterend organisch diradicaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Medina Rivero Samara Lourdes

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie en Spectroscopie van Moleculen en Materialen (TSM²)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In quantum sensoren, waar kleine magnetische velden ontstaan door de beweging van elektronen worden gedetecteerd, zoekt men naar quantum bits (qubits) die bij kamertemperatuur werken. Recent zijn organische Moleculaire Quantum Bits (MQBs) ontwikkeld als platform voor elektronspin-qubits. Deze bieden voordelen zoals lange coherentie-tijden, exacte positionering en aanpasbaarheid via chemische synthese en de mogelijkheid om op te schalen. De implementatie van MQBs wordt echter belemmerd door het ontbreken van methoden om één qubit uit te lezen en een onbekende relatie tussen qubit-prestaties en chemische structuur. Binnen ReadBITS zal diradicalen, organische moleculen met twee ongepaarde elektronen in hun grondtoestand, integreren met koolstofnanobuizen (CNTs). Om één enkele qubit te kunnen uitlezen, focust ReadBITS op methoden die optisch of elektrisch de spin-toestand uitlezen. Recente vooruitgang in de synthese van diradicalen opent nieuwe mogelijkheden voor MQBs, waarbij spin-spin-interacties via de chemische structuur kunnen worden aangepast. Hoewel ensemblemetingen veelbelovend zijn, is het uitlezen van één qubit nog een uitdaging, wat ReadBITs wil mogelijk maken door MQBs te koppelen aan CNTs. Ik zal uitleesstrategieën ontwerpen gebaseerd op spin-naar-lading- en spin-naar-foton-conversie voor MQB-CNT-hybriden. Dit project zal nieuwe routes bieden voor MQB-uitlezing en de toepassing van diradicalen in quantumtechnologie versnellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cambré Sofie
• Co-promotor: Van Doorslaer Sabine
• Co-promotor: Vroemans Robby
• Mandaathouder: Medina Rivero Samara Lourdes

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie en Spectroscopie van Moleculen en Materialen (TSM²)

Project type(s)

• Onderzoeksproject