Correlated Electrons in Organic Media: Spin-Optical Interfaces, CISS, and Crystallochromism for Quantum Technologies

Questa tesi esplora il potenziale dei sistemi molecolari organici come piattaforme altamente modulabili per le tecnologie quantistiche di prossima generazione. Indagando gli elettroni correlati nei mezzi organici, la ricerca crea un ponte tra i modelli quantistici microscopici e le osservabili macroscopiche per valutare come la struttura chimica, la correlazione elettronica e le vibrazioni possano essere ingegnerizzate per soddisfare i requisiti fondamentali della computazione quantistica: inizializzazione, manipolazione e lettura. La ricerca fa progredire i protocolli computazionali per esplorare tre aree principali: la progettazione di qubit molecolari isolati (come i radicali del triangolene e i diradicali con ponte InveST per le interfacce ottica-spin), lo studio della selettività di spin indotta dalla chiralità (CISS) amplificata da vibrazioni fuori equilibrio, e la simulazione del comportamento degli eccitoni in complessi ambienti cristallini allo stato solido. In definitiva, questo lavoro dimostra che i materiali organici offrono un kit di strumenti versatile e attivo per lo sviluppo dell'hardware dell'informazione quantistica.