Los espines del diamante se leen con electricidad ⚡ экспресс
Para los cúbits de espín en diamante, la lectura eléctrica es atractiva por su escalabilidad a nivel de chip, pero iba rezagada en precisión respecto a los métodos ópticos. Se ha propuesto el protocolo CCDMR: la información de espín del centro NV se convierte en portadores de carga, que quedan atrapados durante mucho tiempo en trampas en la interfaz metal-diamante (barrera Schottky). La iluminación y el voltaje posteriores liberan la carga, creando una fotocorriente proporcional al espín original. El método se ha probado con éxito tras el control coherente de centros NV individuales y combina las ventajas de la detección eléctrica con la estabilidad de las trampas de larga duración en materiales de banda ancha.
Las computadoras cuánticas requieren memoria confiable. En el cristal de diamante — carbono — la información se almacena en la orientación de diminutas flechas magnéticas (espines) en defectos especiales. Leer esas flechas con luz era engorroso: la óptica resulta voluminosa para los chips. El nuevo método funciona como el revelado de una película fotográfica.
Primero, el láser «expone» el espín: si la flecha apunta en una dirección, el defecto expulsa un electrón hacia una trampa microscópica en la superficie del diamante; si apunta en la otra, no. La carga puede permanecer allí durante horas. Luego, al aplicar voltaje e iluminar de nuevo, las trampas se sacuden y los electrones acumulados generan un pulso de corriente. A partir de la magnitud de esta fotocorriente se deduce la orientación original del espín. El método, denominado CCDMR (resonancia magnética con captura de carga), es completamente eléctrico: no hay que detectar débiles destellos. Se integra fácilmente en el cristal, allanando el camino para chips cuánticos del tamaño de una uña.
🎯 Las trampas electrónicas en el diamante son tan estables que la carga almacenada en ellas puede conservarse durante años, mucho más de lo que funcionan la mayoría de los instrumentos de laboratorio.
🎬 La idea de almacenar información en cristales nos resulta familiar por Superman: su Fortaleza de la Soledad usaba cristales como base de datos. Los chips cuánticos de diamante son casi lo mismo, pero en la realidad.