Coherencia Cuántica a Temperatura Ambiente y Oscilaciones de Rabi en Ftalocianina de Vanadio: Hacia Qubits de Spin Molecular Multifuncionales

Aquí informamos sobre la investigación de la relajación magnética y la coherencia cuántica de la ftalocianina de vanadio, VOPc, un qubit de spin molecular multifuncional y de fácil procesamiento. Se investigó VOPc en su forma pura (1) y sus dispersciones cristalinas en el huésped diamagnético isoestructura TiOPc en diferentes proporciones estequiométricas, a saber VOPc:TiOPc 1:10 (2) y 1:1000 (3), mediante un enfoque multitécnica basado en la combinación de susceptometría de corriente alterna (CA), espectroscopia de onda continua y resonancia paramagnética electrónica pulsada (EPR). Las mediciones de susceptibilidad de CA revelaron un aumento lineal de la tasa de relajación con la temperatura hasta 20 K, como se esperaba para un mecanismo directo, pero τ sigue siendo lento en un rango muy amplio de valores de campo estático aplicado (hasta ∼5 T). Los experimentos de espectroscopia EPR pulsada en 3 revelaron coherencia cuántica hasta temperatura ambiente con T(m) ∼1 μs a 300 K, representando el valor más alto obtenido hasta la fecha para qubits de spin electrónico molecular. Se observan oscilaciones de Rabi en este entorno activo de spin nuclear ((1)H y (14)N) a temperatura ambiente también para 2, lo que indica una destacada robustez de la coherencia cuántica en este semiconductor molecular explotable en dispositivos espintrónicos.