报告题目：分子量子比特框架：自旋调控和量子传感

        报 告 人：孙磊        助理教授

        单      位：西湖大学理学院

        报告时间：2025年1月2日（星期四） 下午15:15

        报告地点：稀土大厦202

        报告人简介：

        孙磊，吉林长春人。本科就读于南京大学化学化工学院，2011年获得学士学位。随后加入麻省理工学院化学系Mircea Dinc?课题组，于2017年获得无机化学博士学位。2017?2019年和2019?2021年先后在美国西北大学化学系Danna E. Freedman教授和阿贡国家实验室纳米材料中心Tijana Rajh高级研究员的指导下从事博士后研究。2019?2022年于佐治亚理工学院计算学院攻读机器学习，获得计算机科学硕士学位。2021年11月加入西湖大学理学院，兼任化学系和物理系助理教授，组建分子量子器件和量子信息实验室。

        报告摘要：

        分子电子自旋量子比特具有原子级可设计性、可调控性和高温量子相干性等优点，有望实现化学特异性量子传感、多元并行量子计算等独特的量子信息技术。这些技术的发展有赖于优化分子的自旋弛豫时间（T1）和退相干时间（T2）等自旋动力学性质。若将分子电子自旋量子比特集成于多孔晶相框架材料中（如金属有机框架和共价有机框架），即可设计电子自旋所处的声子和电磁环境，从而实现对T1和T2的精准调控，提高量子传感灵敏度。基于此，我们利用半醌式自由基制备了分子量子比特框架（MQF）材料，结合脉冲电子顺磁共振和振动光谱，研究了自旋动力学性质的构效关系，提出了氢键网络对自旋弛豫的促进作用，发现了磁场和客体分子调控极化子自旋弛豫的新物理机制，进而通过增加结构刚性，将MQF的室温T1和T2分别提升至超过200 μs和1 μs。在此基础上，我们以MQF为量子探针，利用弛豫法和超精细光谱法，在室温溶液相实现了对核自旋的化学特异性量子传感。

 

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