Un grupo de científicos de la Universidad Técnica de Viena (TU Viena), y de la Universidad de Harvard, Estados Unidos, han elaborado un procedimiento que permite enlazar átomos individuales y controlarlos con precisión haciendo posible, entre otras cosas, nuevos métodos de transmisión segura de datos.
Los académicos utilizaron tenues vibraciones mecánicas para acoplar átomos individuales entre sí mediante fonones. Una de las propiedades de los fonones es generar sonido en los sólidos. Uno de los científicos participantes, el catedrático Peter Rabl, de TU Viena, explicó: “Estamos haciendo pruebas con minúsculos diamantes con átomos de silicona incrustados, concluyendo que se trata de sistemas cuánticos particularmente promisorios. Normalmente, los diamantes están compuestos exclusivamente de carbono, pero al agregar átomos de silicio en algunos lugares se crean defectos en el entramado de cristal, donde la información cuántica puede ser almacenada”.
Estos defectos microscópicos en tal entramado de cristal pueden ser utilizados como si fuesen un pequeño interruptor que alterna entre un estado de mayor y menor energía utilizando microondas.
En asociación con un equipo de la Universidad de Harvard, el grupo de científicos austríacos desarrolló una idea que hace posible enlazar esta suerte de memorias cuánticas contenidas en el diamante, acoplandolas una por una en una vara de diamante de pocos micrómetros de longitud. Rabl comparó esta vara con un collar de perlas. Entonces, los científicos hacen que la vara de diamantes vibre, y mediante estas minúsculas vibraciones los átomos de silicio pueden formar un enlace mecánico-cuántico entre sí.
“La luz está hecha de fotones, y el elemento cuántico de luz. De la misma forma, las vibraciones mecánicas u ondas de sonido también pueden ser descritas de una manera cuántica-mecánica”, explicó Peter Rabl, agregando que “ ahora que el equipo científico ha demostrado esta posibilidad utilizando simulaciones basadas en sus cálculos, estas memorias cuánticas – sin importar su número- pueden ser enlazadas en la vara de diamante gracias a los fonones”.
Los átomos individuales de silicio son “ encendidos y apagados”, utilizando microondas. Durante este proceso, estos datos ya sea emiten o absorben fonones, lo que crea un enredo cuántico de defectos del silicio, haciendo así posible la transmisión de información cuántica”.
Rabl explicó que la principal ventaja de esta nueva tecnología radica en su escalabilidad. Desde ya hay varias ideas para sistemas cuánticos que, al menos en teoría, podrían ser utilizados para aplicaciones tecnológicas. “El principal problema actual de los sistemas cuánticos es que es muy difícil conectar un número suficiente de ellos como para ejecutar complicadas operaciones de computación. La nueva estrategia de utilizar fonones para este propósito podría allanar el camino hacia tecnologías cuánticas escalables”, concluyó señalando el científico de TU Viena.
