Enhancing NMR Quantum Computation by Exploring Heavy Metal Complexes as Multiqubit Systems: A Theoretical Investigation

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  • Presentation type: Apresentação de Pôster / Poster Communications
  • Track: Computational Chemistry
  • Keywords: NMR parameters; quantum computation; qubit molecules;

Authors:

  • 1 Universidade Federal de Lavras
  • 2 DQI (Departamento de Química) / Universidade Federal de Lavras

Enhancing NMR Quantum Computation by Exploring Heavy Metal Complexes as Multiqubit Systems: A Theoretical Investigation

Jéssica Boreli dos Reis Lino

Universidade Federal de Lavras

Abstract

Finding a suitable candidate for a qubit is a challenge for the physical implementation of QIP.
A class of compounds, which could fulfill the requirements for NMR−QIP are metal complexes.
Cd, Hg, Te and Se nuclei could leverage the prospective scalable quantum computer architectures.
A computational design strategy for prescreening MRE complexes as suitable qubits is reported.
Chemical shifts and SSCCs were examined using ZORA at DFT level and four-component relativistic Dirac-Kohn-Sham approach.
The use of MRE complexes as qubit molecules for NMR QIP could face the challenges in single qubit control and multiqubit operations.
They exhibit chemical shifts appropriately dispersed, allowing qubit addressability.
And exceptional large SSCCs, which could reduce the time of quantum gate operations and likely preserve the coherence.

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Author

Jéssica Boreli dos Reis Lino

Olá Carlos Eduardo, muito obrigada por sua pergunta. Nós analisamos o deslocamento químico e a constante de acoplamento spin-spin dos núcleos que poderiam ser utilizados como qubits. O deslocamento químico é responsável pelo endereçamento qubit, o que permite a manipulação individual dos bits quânticos, já a constante de acoplamento spin-spin é responsável pelas operações de dois qubits, permitindo a implementação de portas lógicas quânticas.

Assim, deslocamentos químicos (para núcleos de mesma espécie) ou frequências de Larmor (para núcleos distintos) precisam estar apropriadamente dispersos para permitir um endereçamento qubit apropriado. Já constante de acoplamento spin-spin precisa apresentar um valor relativamente alto, o que diminui o tempo necessário para implementação das portas lógicas, o que facilita a manutenção da coerência do sistema.

Os nossos complexos apresentam os valores dos parâmetros de RMN dentro do almejado para o processamento da informação quântica, como descrito acima. Assim, promoveria um controle mais acurado do sistema.

Por favor, fique à vontade para demais perguntas.