El primer ordenador cuántico de España, en Barcelona.
Materiales cuánticos "a la carta": investigadores del CSIC anticipan el futuro de esta industria
Un equipo de científicos logra crear bits cuánticos magnéticos de carbono, lo que anticipa un escenario con ordenadores cuánticos más asequibles.
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Un equipo formado por investigadores del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza (Unizar), han logrado crear bits cuánticos magnéticos de carbono, activables con campos eléctricos, lo que abre la puerta al diseño de materiales “a la carta”.
En concreto, según explican desde el CSIC, los autores de este trabajo han logrado controlar por primera vez el comportamiento cuántico de unas estructuras diminutas, llamadas nanocintas, hechas de grafeno (un material compuesto por una sola capa de átomos de carbono).
La investigación, liderada por David Serrate, investigador del organismo, supone un paso clave en este campo no solo porque es la primera en demostrar que una estructura hecha únicamente de carbono puede comportarse como un bit cuántico magnético, sino también porque ha permitido comprobar que el espín cuántico se puede activar o desactivar mediante campos eléctricos externos, lo que abre nuevas posibilidades para esbozar materiales cuánticos a medida.
Así, desde el CSIC precisan que este hallazgo representa un paso clave hacia la creación de bits cuánticos (cúbits) construidos únicamente con carbono.
A pesar de que la parte experimental se ha desarrollado íntegramente en el Laboratorio de Microscopías Avanzadas de Zaragoza, en la investigación también han colaborado el Nanogune, de San Sebastián, el Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidad de Santiago de Compostela, junto con teóricos del Donostia International Physics Centre.
Un nuevo escenario cuántico
Los investigadores precisan que una de las grandes ventajas de los cúbits orgánicos, como los basados en nanocintas de grafeno, protagonistas de este trabajo, es que se pueden fabricar con mayor facilidad y a menor coste que los sistemas actuales, que suelen requerir materiales más complejos y condiciones extremas de baja temperatura.
Además, el hecho de que estén hechas de carbono implica que no están expuestos a errores de cálculo asociados al ruido magnético proveniente de los núcleos de átomos pesados, lo que, de acuerdo con los científicos, les hace los “candidatos ideales” para construir computadoras cuánticas más fiables y escalables.
![El equipo de G2-zero. José María Ulloa, José Manuel Llorens y Benito Alén. FOTO: Álvaro Muñoz Guzmán](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2024\/04\/17\/invertia\/disruptores\/grandes-actores\/investigacion\/848425592_241592612_320x180.jpg"])
Y es que, según recuerdan, los cúbits que se emplean, actualmente, en los ordenadores cuánticos suelen utilizar materiales especiales como superconductores o átomos atrapados con láseres que necesitan funcionar a temperaturas muy extremas y con un aislamiento muy fuerte para evitar interferencias externas. Estas condiciones son complicadas y caras de mantener, lo que limita la fabricación y el uso masivo de las computadoras cuánticas actuales.
Por ello, los avances revelados en esta investigación anticipan un nuevo escenario con ordenadores cuánticos más asequibles y abren nuevas posibilidades de materiales para esta industria, lo que jugará un papel fundamental en las próximas décadas.
