实施量子计算的挑战之一是保护量子状态，该状态对与环境相互作用引起的错误信息进行编码。解决方案包括引入错误保护代码。

巴塞罗那大学纳米科学与纳米技术研究所（IN2UB）的一个研究小组设计了一种分子，可以承载这种算法。该分子由和铈原子形成（化学科学，“作为具有嵌入量子误差校正的量子位的杂金属[LnLn'Ln]镧系元素络合物”）。

化学科学期刊的封面图片。

与阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA-CSIC）的研究人员合作进行的磁性结构研究表明，这三个原子各自编码一个不同的量子位，并且所有三个原子都是弱耦合的。分析使研究人员能够表征对微波脉冲的响应以及对周围噪声的敏感性。

有了这些信息，来自帕尔马大学的第三组合作者成功地模拟了纠错码的应用，其中铈原子编码自旋中的量子信息，而原子检测并纠正潜在的错误。

由于IN2UB的小组发现了一种尚未公开的制备异金属镧系元素配合物的方法，因此已合成了上述分子装置。

“在单个分子内创建量子算法，相对于基于超导体的其他方案，代表了基于分子的量子计算方法的进步，因为它可以减少量子电路不同元件之间的通信，从而降低其复杂性” ，IN2UB主任兼研究负责人GuillemAromí指出。

先前已提出的用于执行此功能的其他分子使用uses离子的核自旋及其电子自旋，这需要两种技术来实现该代码：核磁共振（RMN）和电子顺磁共振（EPR）。关于在UB进行的复合，代码仅需要RMN。

构造分子量子处理器的下一步是将其集成到量子设备（例如，超导体谐振器）中，以使分子相互之间以及与外部连接。本出版物中涉及的团队以这一目标领导了欧洲联盟FET-OPEN。

这项研究已由《化学科学》杂志发表，该杂志将其选为“每周精选”，是2020年《化学科学》热门文章集的一部分，该出版物根据审阅者显示了一年中最杰出的文章。封皮内部也有区别。