En el laboratorio de la Universidad de Purdue, un rayo láser incide sobre un cristal de nitruro de boro hexagonal y, en respuesta, destella un punto de luz individual. No es un simple brillo: es la señal de un defecto de espín, un par de espines electrónicos, uno de los cuales está acoplado al espín nuclear del carbono-13. Así comienza la historia de cómo, en un material bidimensional y a temperatura ambiente, se logró entrelazar dos objetos cuánticos y hacer que trabajen en armonía, como un mensajero y un archivero.

El espín electrónico es un mensajero veloz: recoge rápidamente información del campo magnético circundante, pero se cansa pronto. Su coherencia, la capacidad de mantener la fase cuántica, se desvanece en 141 nanosegundos. El espín nuclear es un archivero confiable: es lento, pero almacena información cuántica hasta 1 milisegundo. Antes, este dúo no funcionaba en el nitruro de boro hexagonal: el denso entorno nuclear destruía la coherencia del mensajero antes de que pudiera transmitir los datos. Los físicos encontraron una solución: una secuencia de 1024 pulsos de refocalización, como una serie de llamadas de atención que evitan que el mensajero se desvíe. El tiempo de coherencia aumentó a 38 microsegundos, 270 veces más.

El entrelazamiento se preparó con una fidelidad de 0,89 para el estado de Bell Ψ+. No es un truco abstracto: el espín electrónico, tras medir un campo magnético variable, transfirió la fase acumulada al espín nuclear, que la guardó cuidadosamente mientras el mensajero descansaba. La espectroscopia de correlación con esta memoria cuántica alcanzó una resolución espectral de 0,7 kHz, siete veces mejor que sin ella. Antes, el entrelazamiento en materiales bidimensionales a temperatura ambiente no se había demostrado, y la corta coherencia del espín electrónico en hBN limitaba su uso en sensores cuánticos. Ahora se ha demostrado que los espines electrónico y nuclear en hBN pueden entrelazarse, que la coherencia puede extenderse hasta 38 μs y que el espín nuclear puede usarse como memoria cuántica para mejorar la resolución espectral en siete veces.

Este resultado sitúa al nitruro de boro hexagonal a la altura del diamante y del carburo de silicio como plataforma para tecnologías cuánticas. Los sensores bidimensionales basados en hBN podrían mapear campos magnéticos con resolución nanométrica, estudiar el magnetismo bidimensional y las estructuras de moiré. En el futuro, se podrá escalar a varios espines nucleares, crear un registro cuántico e integrarlo en heteroestructuras de van der Waals. El mensajero y el archivero ya no trabajan por separado: su dúo abre el camino a dispositivos cuánticos híbridos compatibles con la fotónica.