Квантовые компьютеры – «святой грааль» современной физики, ведь создание работоспособного квантового вычислительного устройства позволит за весьма короткое время, по сравнению с традиционными компьютерами, решать ряд специфических задач. Но пока до реальных прототипов еще далеко – необходимо разработать «аппаратную» базу квантовых компьютеров, что является для современной физики сложнейшей задачей. На данный момент учеными предложен целый ряд путей реализации квантовых компьютеров, в том числе и путем манипуляции электронных спинов, среди которых появился очередной новичок – фуллерены, каркасные молекулы из атомов углерода, наиболее распространенным из которых является фуллерен C60 – сфера, составленная из шестидесяти атомов углерода.

Новая идея принадлежит профессору химии Гарри Дорну (Harry Dorn), предложившим идею использования фуллерена C80, внутри которого находится два иона иттрия, редкоземельного металла. Наиболее интересно, тем не менее, следующее – при замене одного атома углеродного каркаса на заряженный атом азота, в результате чего заряд может переходить к атомам иттрия. В данном случае образуется пара с одноэлектронной связью, обладающей уникальными спиновыми свойствами, которыми учеными могут относительно легко манипулировать.

Как надеются исследователи, описанный феномен приведет к новым разработкам в области медицины, спинтроники, молекулярной электроники, а также компьютеров будущего – вполне возможным выглядит создание на основе фуллеренов устройств хранения информации с высочайшей плотностью размещения данных.

Не менее интересным выглядит и возможность внедрение в молекулу фуллерена вместо азота атома бора, что приводит не к появлению «лишнего» электрона, а его недостаток. По всей видимости, подобные соединения можно использовать в качестве основного компонента полупроводниковой структуры.

В опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society (JACS) статье ее авторами описывается методика создания молекулы фуллерена, техника, позволяющая заменить один атом углерода на атом азота или бора.