Velmi běžný a také poměrně laciný syntetický pigment ftalocyanin mědi (CuPc) má jasnou modrou barvu s příchutí zelené a bývá k vidění pod celou řadou obchodních názvů (Phthalocyanine Blue BN, Monastral blue, atd.). Chemicky vzato je to komplexní organická sloučenina ftalocyaninu s atomem mědi. Vzhledem ke své slušné stabilitě a nerozpustnosti ve vodě se používá při výrobě inkoustů, barev, nátěrů, obalů i barevných plastů. Zároveň je to organický polovodič a poslední dobou ho s oblibou zkoumají jako materiál pro výrobu organických solárních panelů. Teď se navíc ukazuje, že by mohl podstatně ovlivnit vývoj kvantových počítačů.
Mohou za to Marc Warner z University College London a jeho spolupracovníci, kteří zjistili, že jisté elektrony v molekule ftalocyaninu mědi zůstávají překvapivě dlouho ve stavu superpozice, čili v několika kvantových stavech zároveň. A to je pro tento obyčejný organický pigment zaručenou vstupenkou do vývoje kvantových počítačů. Fungování kvantových počítačů se točí kolem qubitů, kvantových analogů klasických nul a jedniček. Odlišnost qubitů spočívá právě v tom, že mohou existovat ve stavu superpozice. O použitelnosti různých materiálu pro konstrukci kvantových počítačů rozhoduje především doba, po kterou vydrží qubit v superpozici. A pochopitelně, čím déle, tím lépe. S krátkověkými daty se prostě nedá pracovat.
Čistě teoreticky, kvantové počítače by měly mrknutím oka vyřešit některé problémy, na jejichž řešení by běžnému počítači nestačila ani doba existence vesmíru. Koho by to nelákalo? Zatím jsme ale na úplném začátku. Warnera uchvacuje, že obyčejná modř je v tuto chvíli pro vývoj kvantových počítačů slibnější, než celá řada mnohem exotičtějších materiálů, o nichž se v této souvislosti uvažovalo dříve. Z ftalocyaninu mědi také lze poměrně snadno vyrobit velmi tenký film, což je pro podobné aplikace velkou výhodou.
Elektronika založená ftalocyaninu mědi by byla vlastně ukázkou takzvané spintroniky, protože by k uskladnění a zpracování informace využívala spin elektronů. Velkou výhodou pro vývojáře je prý i to, že ftalocyanin mědi jako pigment intenzivně absorbuje viditelné světlo a že ho lze docela snadno upravit podle potřeby, jak chemicky tak i fyzikálně. Tím se stává přístupným k ovládání svých magnetických a elektrických vlastností. S ftalocyaninem mědi se rozhodně otevírají široké možnosti pro kvantové inženýrství.
Literatura
University College London 28. 10. 2013, Nature online 27. 10. 2013, Wikipedia (Phthalocyanine Blue BN, Spintronics).
Diskuze:
