بنية قابلة للتطوير للحساب الكمومي باستخدام النانوجزيئات المغناطيسية

يتم فحص اقتراح لمعالج كمومي مغناطيسي يتكون من سبين جزيئي فردي متصل بموجِّهَات مسطَّحة فائقة التوصيل وخطوط نقل. نستخرج هاملتونيان بسيط للديناميكا الكهربائية الكمومية المغناطيسية لوصف الفيزياء الأساسية. يُظهر أن هذه الأجهزة الهجينة يمكن أن تؤدي عمليات عشوائية على كل سبين كيوبت وتثير تفاعلات قابلة للتعديل بين أي زوج منها. يضمن الجمع بين هاتين العمليتين أن المعالج يمكنه إجراء حسابات كمومية عالمية. يتم مناقشة جدوى هذا الاقتراح بشكل حاسم باستخدام نتائج حسابات واقعية، استنادًا إلى معلمات الأجهزة الحالية وكيوبتات الجزيئات. تُظهر هذه النتائج أن الاقتراح قابل للتطبيق، بشرط تطوير جزيئات ذات أوقات تماسك طويلة بما فيه الكفاية ودمجها بدقة في مناطق محددة من الجهاز. تتمتع هذه البنية بإمكانات هائلة لتوسيع نطاق الحساب الكمومي بفضل الطبيعة المجهرية للمكونات الفردية، الجزيئات، وإمكانية استخدام درجات حرية السبين الداخلية الخاصة بها.