Defecto de diamante controla la luz y recuerda el secreto cuántico ⚡ экспресс
Los investigadores demostraron que un defecto de níquel-vacante en el diamante puede servir como un bit cuántico con una coherencia récord para el control completamente óptico: más de 1 milisegundo a 1,65 K (alcanzable con un criostato compacto). La innovación clave es la protección del estado cuántico mediante el acoplamiento espín-órbita, que elimina el compromiso entre control y memoria. Mediante el desacoplamiento dinámico óptico, el tiempo de la frágil superposición cuántica se extendió de 371 nanosegundos a 1,27 milisegundos. Es como convertir una luciérnaga tenue en un faro estable para las comunicaciones cuánticas. El descubrimiento acerca la creación de redes cuánticas escalables en chips de diamante.
Las redes cuánticas necesitan partículas que obedezcan a la luz y tengan larga memoria. Esa partícula se encontró en el diamante — un solo átomo de níquel incrustado en un cristal con huecos alrededor. Su giro se puede controlar solo con pulsos de luz, como un director de orquesta que dirige sin tocar.
En el experimento, este ritmo se sostuvo con una serie de destellos según el método de Rabi, prolongando la memoria cuántica. El tiempo de vida aumentó de 0,4 microsegundos a 1,3 milisegundos — 3400 veces más. En ese lapso, un fotón infrarrojo puede viajar del centro a la periferia de una ciudad, y el cúbit realizar cientos de operaciones. Además, funciona a –271 °C en un refrigerador de laboratorio común.
El secreto no está en la pureza del diamante, sino en el defecto intencional. Estos centros se pueden producir en serie bombardeando diamantes con iones de níquel. No requieren imanes, emiten en el rango de la fibra óptica y prometen nodos simples para comunicación cuántica.
🎯 Si un cúbit común olvidara la información a esa velocidad, la perdería mil veces por segundo. Este logra transmitir un mensaje entre distritos de una ciudad en un milisegundo.
🎬 Estos cúbits de larga duración acercan un internet cuántico, similar al ansible del «Ciclo de Hainish» de Ursula K. Le Guin, un dispositivo para comunicación instantánea a cualquier distancia.