Tendencias21
Dan con la clave de la memoria cuántica

Dan con la clave de la memoria cuántica

Científicos suizos dan con la clave de la memoria cuántica: han descubierto que el iterbio, un elemento químico de la tabla periódica, sometido a campos magnéticos precisos, es capaz de aislarse del entorno y de operar a altas frecuencias, permitiendo así almacenar y replicar la señal cuántica con rapidez y construir una red cuántica mundial.

Dan con la clave de la memoria cuántica

El iterbio, una tierra rara descubierta en 1878 que forma parte de la tabla periódica de los elementos, puede convertirse en la estrella de la comunicación cuántica porque investigadores de la Universidad de Ginebra han descubierto que sus características permiten almacenar y replicar la señal cuántica con mucha rapidez e integridad.

Este hallazgo, publicado en Nature Materials,  podría establecer las bases de una red cuántica mundial, según los investigadores, ya que el iterbio no sólo es capaz de almacenar y proteger la frágil información cuántica, sino también de operar al mismo tiempo a frecuencias altas.

Estas características convierten al iterbio en el candidato ideal de las futuras redes cuánticas, cuyo objetivo es propagar la señal (la información) a largas distancias a través de repetidores cuánticos seguros.

Uno de los desafíos actuales de la comunicación cuántica, que representa el futuro del intercambio seguro de información a través de las redes, consiste en crear memorias capaces de almacenar la información cuántica transportada por la luz (fotones).

Por este motivo, los científicos se centran en la fabricación de memorias cuánticas capaces de repetir la señal capturando fotones y sincronizándolos entre sí, con la finalidad de difundirlos cada vez más lejos. Lo que faltaba era al material adecuado para fabricar estas memorias cuánticas.

“La  mayor dificultad consiste en encontrar un material capaz de aislar a la información cuántica transportada por fotones,  para poder retenerlos un segundo y sincronizarlos entre sí”, explica uno de los investigadores, Mikael Afzelius, en un comunicado.

La idea es encontrar un material bien aislado de las perturbaciones del entorno, pero al mismo tiempo capaz de funcionar a altas frecuencias (que permiten almacenar y restituir al fotón con rapidez), dos características que normalmente resultan incompatibles.

Aunque en la actualidad existen prototipos de memoria cuántica testados en laboratorio, principalmente a base de otras tierras raras como el europio o el praseodimio, su velocidad, sin embargo, no es todavía muy alta.

Punto mágico

“Nos interesamos por una tierra rara de la tabla periódica que había sido poco estudiada, el iterbio”, explica otro de los investigadores, Nicolas Gisin, ya famoso por haber conseguido en 2005 la primera teletransportación cuántica a larga distancia, tal como informamos en otro artículo.

Y añade Gisin: “Nuestro objetivo era encontrar el material ideal para la confección de los repetidores cuánticos, lo que pasa por el aislamiento de los átomos respecto de su entorno, que tiende a perturbar la señal”. Y lo encontraron en el iterbio.

Los investigadores han descubierto que sometiendo el iterbio a campos magnéticos precisos, entra en un estado se insensibilidad que le desconecta de las perturbaciones ambientales y permite atrapar al fotón para sincronizarlo.

“Encontramos un punto mágico variando la amplitud y la dirección del campo magnético”, explican los investigadores Alexey Tiranov y Philippe Goldner. “Cuando se alcanza ese punto, los tiempos de coherencia de los átomos de iterbio aumentan en un factor 1.000, mientras operan a altas frecuencias”.

“Este material abre un nuevo campo de posibilidades para la creación de una red cuántica mundial y subraya la importancia de continuar las investigaciones fundamentales en paralelo con las aplicadas, como la creación de una memoria cuántica”, añade Mikael Afzelius.

Referencia

Simultaneous coherence enhancement of optical and microwave transitions in solid-state electronic spins. Antonio Ortu et al. Nature Materials, volume 17, pages671–675 (2018). DOI :https://doi.org/10.1038/s41563-018-0138-x

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La muerte los llama y ellos se juntan 13 febrero, 2024
    Un experimento desarrollado en "granjas de cadáveres" permitió comprobar que la descomposición de cuerpos humanos y de otras especies atrae siempre a las mismas variedades de microorganismos y hongos, sin importar el clima, la estación del año o la ubicación en el globo. Un mejor conocimiento de esta comunidad "universal" de descomponedores permitirá importantes avances […]
    Pablo Javier Piacente
  • Una corriente oceánica fundamental para el equilibrio climático podría anticipar su colapso 13 febrero, 2024
    Los científicos han descubierto una señal de advertencia clave antes que una corriente crucial del Atlántico colapse y sumerja al hemisferio norte en un verdadero caos climático: la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico (AMOC) genera una liberación de calor que ayuda a mantener a Europa, y también en parte a América del Norte, más […]
    Pablo Javier Piacente
  • Toda la biblioteca privada de Darwin ya está disponible en Internet 13 febrero, 2024
    La biblioteca privada de Charles Darwin ha sido completamente reconstruida y está disponible en Internet por primera vez, coincidiendo con el 215 cumpleaños del naturalista. El catálogo, de 300 páginas, contiene 7.400 títulos con un total de 13.000 volúmenes entre libros, escritos y revistas, que están al alcance de todo el mundo sin salir de […]
    Redacción T21
  • El metro de Londres implanta IA para vigilar la red subterránea 13 febrero, 2024
    El metro de Londres ha probado herramientas de vigilancia con IA en tiempo real para detectar posibles situaciones de riesgo o de conflicto y permitir al personal intervenir rápidamente. Detecta comportamientos agresivos e identifica a las personas que se cuelan sin pagar.
    Redacción T21
  • La memoria universal promete revolucionar a la informática 12 febrero, 2024
    La memoria universal podría reemplazar tanto a la RAM como al almacenamiento interno en los ordenadores de uso masivo, brindando una alternativa más rápida y más eficiente a nivel energético. Un nuevo estudio muestra un posible enfoque revolucionario de la memoria universal: empleando un nuevo material denominado GST467, los investigadores apreciaron que la memoria mejora […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los relámpagos volcánicos habrían encendido la llama de la vida en la Tierra primitiva 12 febrero, 2024
    Cuando la Tierra era joven y salvaje, los procesos en nuestro planeta transformaron una mezcla de ingredientes en lo necesario para impulsar la vida. Para esto es crucial el nitrógeno, un nutriente esencial para formar proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los científicos han descubierto evidencias geológicas que indican que las descargas de rayos asociadas con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La genética tiene mucho que decir sobre el asesinato de una madre adoptiva 12 febrero, 2024
    Según la genética, el comportamiento de los hijos adoptados está mayoritariamente influido por los padres biológicos, mientras que el parecido entre padres e hijos en una familia adoptiva es muy pequeño. Además, un hijo adoptado no tiene vínculos genéticos con su madre adoptiva y puede heredar ciertas maneras de pensar de sus padres biológicos, especialmente […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • Europa logra un récord mundial de fusión nuclear 12 febrero, 2024
    En un importante logro científico, investigadores de la instalación Joint European Torus (JET) han establecido un récord energético mundial de 69 megajulios liberados en energía de fusión sostenida y controlada. Otro impulso para el futuro reactor europeo a gran escala ITER.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21