Los cient\u00edficos han desarrollado recientemente un nuevo tipo de qubit molecular basado en el elemento raro erbio, que podr\u00eda ayudar a conectar computadoras cu\u00e1nticas a trav\u00e9s de la infraestructura \u00f3ptica existente, sentando las bases para una futura Internet cu\u00e1ntica.
El erbio posee propiedades \u00f3pticas y magn\u00e9ticas especiales que permiten la transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n cu\u00e1ntica en longitudes de onda de telecomunicaciones, similares a las utilizadas en las redes \u00f3pticas globales. Esto facilita la integraci\u00f3n de c\u00fabits en chips de silicio, abriendo el camino a dispositivos cu\u00e1nticos m\u00e1s peque\u00f1os y compactos.
El equipo public\u00f3 sus hallazgos el 2 de octubre en la revista Science, describiendo la tecnolog\u00eda como \u201cun elemento prometedor para tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas escalables\u201d, desde enlaces de comunicaci\u00f3n ultraseguros hasta redes cu\u00e1nticas de largo alcance.
A diferencia de los c\u00fabits tradicionales, que suelen ser circuitos superconductores, iones atrapados o fotones, los c\u00fabits moleculares utilizan mol\u00e9culas individuales cuyo esp\u00edn electr\u00f3nico determina el estado cu\u00e1ntico. El c\u00fabit de erbio es especial porque act\u00faa tanto como c\u00fabit de esp\u00edn como fot\u00f3nico, ya que puede almacenar informaci\u00f3n magn\u00e9ticamente mientras se lee \u00f3pticamente.
En experimentos, los investigadores lograron superponer los espines de un \u00e1tomo de erbio de forma controlada y luego interpretar los estados cu\u00e1nticos mediante espectroscopia \u00f3ptica. \u00abEstas mol\u00e9culas pueden actuar como un puente a escala nanom\u00e9trica entre el magnetismo y la \u00f3ptica\u00bb, afirm\u00f3 la coautora Leah Weiss.
Operar en longitudes de onda de telecomunicaciones ofrece dos ventajas clave: las se\u00f1ales viajan largas distancias con m\u00ednima p\u00e9rdida, y la luz atraviesa f\u00e1cilmente el silicio sin absorci\u00f3n. Esto hace que los c\u00fabits de erbio sean ideales para el hardware integrado en chip.
Cada c\u00fabit se construye a partir de una sola mol\u00e9cula, aproximadamente 100.000 veces m\u00e1s peque\u00f1a que un cabello humano, y su estructura puede personalizarse mediante qu\u00edmica sint\u00e9tica. Esta flexibilidad permite su integraci\u00f3n en dispositivos de estado s\u00f3lido o incluso en entornos biol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n
El l\u00edder de investigaci\u00f3n, David Awschalom, enfatiz\u00f3 que el pr\u00f3ximo desaf\u00edo es la integraci\u00f3n: \u201cEstamos trabajando en integrar estos qubits en dispositivos en chip, lo que podr\u00eda abrir nuevas posibilidades para controlar y conectar mol\u00e9culas\u201d.<\/p>\n