Los espines del diamante se leen con electricidad exprés
Imagínese: el estado cuántico se conserva como una imagen oculta y luego se «revela» mediante una señal eléctrica. Este truco se ha logrado con defectos en el diamante (bits cuánticos): en lugar de recolectar escasos destellos de luz, la información del espín se transfiere a trampas de carga de larga duración. Esto allana el camino hacia dispositivos cuánticos compactos, como un revelado digital de película.
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.