Los espines del diamante se leen con electricidad exprés

Original: "Photoelectric detection of single spins in diamond by optically controlled discharge of long-lived trap states"
arXiv:2510.25619 · 2025-10-29 · CC BY 4.0 · 1 min
Científicos hallan cómo leer el estado cuántico de defectos microscópicos en diamante con impulsos eléctricos, sin complejos montajes ópticos.

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.

Así como en el papel fotográfico la imagen latente espera al revelador, las trampas electrónicas guardan la huella del espín hasta que la luz y el voltaje la «revelan» en una señal eléctrica.

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.

Científicos
Enrico FermiPaul DiracWolfgang PauliErwin SchrödingerPeter HiggsJohannes Kepler
Conceptos
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