量子物理和化学问题。 [1] 为此，世界各地的研究人员正致力于开发量子计算、量子模拟和量子传感。 [2] 这项技术的优势可能有助于解决一些影响深远的问题，如理解高温超导性、进一步实现处理器中晶体管的小型化以及预测新型药物的特性。 [3–5] 量子应用的基本单位是量子比特，一般来说，量子比特是一个具有两个或多个能级的系统，可以在一段有限的时间内进入相干叠加态，这段时间称为相干时间。 [6] 目前正在研究几种作为量子比特的系统，将它们的属性与特定的应用联系起来：用于量子通信的光子，[7] 用于量子计算的超导电路，[8,9] 和用于磁场量子传感的金刚石中的氮空位。 [10,11] 其他有趣的平台包括硅中的磷杂质、[12] 量子点、[13] 里德堡原子 [14] 和捕获离子。[15,16] 所有这些潜在的量子比特平台在作为独立单元工作时都表现出非凡的特性。然而，实现量子门需要将几个这样的单元耦合起来，而这具有挑战性。同样，由于缺乏能够在阵列中精确定位量子比特的制造工艺，它们的可扩展性也受到限制。[17] 必须满足这两个要求才能实现工作的量子装置，因此这是一项不简单的任务。分子自旋量子比特 (MSQ) 是一个很有前途的平台，可以应对这些挑战。[18–23] 分子是微观的量子物体，像原子一样，但其组成更灵活，具有在纳米级形成有序结构的巨大潜力。 [24,25] 由于其合成的多功能性，可以微调多个量子比特之间的相互作用 [26–28] 并修改配体壳以满足特定的实际需求，例如将量子比特转移到固体基底上或设备中。[4,29–32] 人们对 MSQ 的兴趣迅速增长，并在短时间内取得了有关化学设计与量子特性之间关系理解的显著成果。[33–41] 现在很明显，可以实现长的相干时间 [42–45] 并且可以设计多自旋能级系统，这要归功于量子门