L'ampleur des investissements dans le calcul quantique, la simulation et la détection croît à un rythme alléchant. Exploiter l'échelle nanométrique pour concevoir des effets quantiques utiles est une capacité de transformation d'une grande importance pour les industries et les gouvernements. En résumant l'état actuel et les orientations futures de la nanoscience quantique, une revue définissant la nanoscience quantique publiée dans Nature Nanotechnology cette semaine aidera les investisseurs et les agences de financement à prendre des décisions éclairées sur comment et pourquoi participer à la révolution de la technologie quantique.

"La base de notre définition est la nouvelle compréhension du quantum, qui comprend la superposition, l'intrication et, surtout, la cohérence", a déclaré Andreas Heinrich, directeur du Centre IBS pour la nanoscience quantique (QNS) qui a dirigé l'alliance de chercheurs de plusieurs champs qui a écrit la critique. Le processus a commencé lorsque QNS a organisé un atelier en 2017, réunissant des dirigeants de divers domaines des nanosciences, notamment des expérimentateurs et des théoriciens de premier plan dans des domaines couvrant les centres NV, l'ingénierie quantique, les points quantiques et les spins sur des surfaces du monde entier. Parmi les participants figuraient des pionniers tels que le lauréat du prix Kavli en nanosciences 2010, Don Eigler, le théoricien décoré qui a proposé l'ordinateur quantique en 1997, Daniel Loss, et la lauréate du prix du centenaire de la RSC 2019 pour ses recherches de pointe sur le magnétisme moléculaire, Roberta Sessolli.

"Cet article est l'aboutissement d'une initiative visionnaire de QNS", a déclaré Andrea Morello, professeur Scientia d'ingénierie quantique à l'UNSW et co-auteur de l'article. "Nous avons tous travaillé dans le domaine pendant des décennies, mais nous n'avions jamais passé une semaine entière avec d'éminents collègues à nous demander :"qu'est-ce que la nanoscience quantique ?", poursuit Morello. La réponse a convergé vers la définition que la nanoscience quantique - le roman, passionnant, L'essence prospective de celui-ci - c'est ce qui se passe lorsque les chercheurs visent à exploiter la cohérence quantique. Les auteurs ont ensuite expliqué comment exactement l'échelle nanométrique devient le catalyseur physique et technologique de ce programme. Le résultat est un examen succinct, où la relation entre le nanomètre -la taille et la cohérence quantique sont remontées à la surface, dans une large gamme de systèmes physiques.

Dans le cadre du processus de plusieurs années visant à capturer et à affiner la définition, QNS a organisé la toute première conférence sur la nanoscience quantique à l'automne 2019. 138 scientifiques de 10 pays ont convergé vers le centre de QNS à Séoul, unis par l'objectif de comprendre et d'appliquer la nature quantique. d'objets à l'échelle nanométrique. En fait, c'était la première fois que les plus grands chercheurs mondiaux travaillant dans des domaines auparavant considérés comme disparates étaient réunis au sein de la communauté des nanosciences quantiques, ce qui a renforcé l'accent mis par la définition sur la cohérence.

Le directeur Heinrich note que "le prochain défi est d'engager les chercheurs qui se voient à travers le prisme de leur champ d'investigation spécifique, comme les points quantiques ou les centres NV, pour les inviter à se considérer comme des contributeurs collaboratifs dans le domaine interdisciplinaire. c'est la nanoscience quantique." + Explorer plus loin

Le meilleur des deux mondes :combiner les systèmes classiques et quantiques pour répondre aux exigences du calcul intensif