Dúo cuántico de estaño y litio en un cristal exprés
En un cristal de óxido de zinc se esconde un dúo cuántico: un átomo de estaño y un átomo de litio, sentados uno al lado del otro. Su unión es tan estrecha que el electrón capturado por este par parece vivir en el estaño, mientras que el litio solo acompaña. Este complejo se buscó durante mucho tiempo, pero solo ahora se ha logrado crear deliberadamente e identificarlo por su luminiscencia característica.
La fuerza de este acoplamiento se ha medido con precisión: 392 megahercios. Para comparar, en los donadores habituales del silicio el enlace es decenas de veces más débil. Un par tan fuerte permite controlar el espín nuclear muy rápidamente, en milmillonésimas de segundo. Y eso significa que la información cuántica se puede escribir en el núcleo y leerla con luz.
El trabajo demuestra que no solo las impurezas individuales, sino también sus pares pueden servir como bloques de construcción para dispositivos cuánticos. El complejo estaño–litio abre una nueva dirección en el diseño de defectos cuánticos, con un espín nuclear listo para dialogar con los fotones.
La interacción hiperfina en este complejo es tan fuerte que la frecuencia de transición entre los estados de espín es comparable a las frecuencias a las que funcionan los hornos microondas.