ポリマー付着分子スピン（PAMS）の調整可能な量子コヒーレンス：金属ポルフィリン中心の四腕星型ポリマーの例

分子スピンは、合成の多様性とスケーラビリティの容易さから、量子計算および情報処理の有望なキュービットとして浮上しています。しかし、主要な課題は、スピン部分を明確に定義された制御可能な方法で固体マトリックスに分散させることです。クリスタル、凍結溶媒、または金属–有機フレームワークの反磁性マトリックスにスピン部分を希釈するなどの以前に開発された戦略では、限られた成功が収められてきました。ここでは、金属配位ポルフィリンを例として、分子スピンから星型ポリマー鎖を共有結合で結びつけることで、スピン–スピンコヒーレンスとスピン–格子相互作用を調整する強力な戦略を提案します。具体的には、単一の分子スピンとキュービットとして機能する銅ポルフィリンコアを含む一連の四腕星型ポリエステルを設計および合成しました。連続波およびパルス電子スピン共鳴分光法（EPR）を用いて、固体状態におけるこれらのポリマー付着分子スピン、いわゆるPAMSの量子コヒーレンスおよびスピン–格子緩和に対する化学組成と鎖の長さの影響を研究しました。本研究で明らかにしたPAMSポリマーの構造–特性関係は、将来の多数の分子キュービットを構築するための分子設計と構造制御に関する洞察を提供します。