Cubits moleculares: memoria duradera a temperatura ambiente exprés

Original: "Triangulene-based diradicals as a blueprint for molecular quantum platforms with optical addressability and long spin coherence times"
arXiv:2607.08634 · 2026-07-09 · CC BY 4.0 · 1 min
Las moléculas orgánicas diradicales podrían ser la base de computadoras cuánticas que funcionan sin temperaturas ultrabajas.

En el corazón de una futura computadora cuántica podría encontrarse una diminuta molécula orgánica con forma de triángulo. Tiene dos electrones 'extra' que no encuentran pareja. Estas moléculas se llaman diradicales, y sus electrones pueden almacenar información de una manera especial, cuántica.

El estado fundamental de estas moléculas es un triplete, con una brecha hasta el primer estado singlete de casi 0,5 eV. Esto recuerda a la estructura de los centros de nitrógeno-vacancia en el diamante, unos cubits de estado sólido muy populares.

Los autores del trabajo, mediante cálculos precisos desde primeros principios, estudiaron tres variantes: trianguleno puro, su derivado con un átomo de nitrógeno y un cristal de forma más compleja. Resultó que si se eliminan todos los núcleos magnéticos alrededor (sustituyendo hidrógeno por deuterio y colocando la molécula en un entorno sin núcleos), el tiempo de coherencia cuántica de la molécula alcanza 0,21 milisegundos a una temperatura de 10 K. Es como si una frágil burbuja de jabón permaneciera en el aire casi un cuarto de segundo: para el mundo cuántico, es muchísimo tiempo.

Pero la gran sorpresa llegó a temperatura ambiente. El tiempo de relajación (T1), es decir, la vida del estado de espín excitado, para la molécula con nitrógeno fue de 27 milisegundos. La información no se pierde casi instantáneamente, como suele ocurrir, sino que vive lo suficiente como para poder trabajar con ella. Además, los científicos demostraron que el espín puede controlarse con luz: se puede transferir electrones entre estados de manera selectiva, lo que permite leer y escribir datos.

El tiempo de 0,21 ms a 10 K es aproximadamente lo que dura un relámpago. Para un cubit molecular es un período enorme, durante el cual se pueden realizar cientos de operaciones cuánticas.

La idea de las computadoras cuánticas moleculares resuena con los 'puntos cuánticos' de la novela 'Cuarentena' de Greg Egan, donde la información se procesa a nivel de partículas individuales.

Científicos
David DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart BellLouis de BroglieLov GroverPaul Benioff
Conceptos
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