En un descubrimiento innovador, investigadores liderados por el Profesor Asociado Nobuhiro Yanai de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Kyushu han logrado la coherencia cuántica a temperatura ambiente. Al incrustar un cromóforo, una molécula de tinte, en un marco orgánico metálico (MOF), el equipo pudo mantener un estado cuántico bien definido a lo largo del tiempo sin ser afectado por perturbaciones externas.
La coherencia cuántica es un avance crucial para las tecnologías de computación y sensores cuánticos. La detección cuántica utiliza las propiedades cuánticas de los qubits, que son los análogos cuánticos de los bits de computación clásica y pueden existir en una superposición de estados 0 y 1. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la detección con una mayor resolución y sensibilidad en comparación con las técnicas tradicionales.
Si bien lograr la coherencia cuántica a bajas temperaturas ha sido una práctica común, mantenerla a temperatura ambiente ha sido un desafío significativo. Sin embargo, los investigadores aprovecharon las propiedades de un cromóforo basado en pentaceno y un MOF del tipo UiO para superar este obstáculo. La estructura MOF permitió la rotación controlada de los cromóforos incrustados al tiempo que mantenía la coherencia cuántica a temperatura ambiente.
A través del uso de pulsos de microondas, los investigadores observaron la coherencia cuántica de quintetos entrelazados durante más de 100 nanosegundos a temperatura ambiente. Este logro abre las puertas para el diseño de materiales que pueden generar múltiples qubits a temperatura ambiente, acercándonos un paso más a la realización de la computación cuántica molecular a temperatura ambiente.
El Profesor Asociado Nobuhiro Yanai especula que futuras investigaciones pueden centrarse en encontrar moléculas huésped que induzcan una supresión aún mayor del movimiento y en desarrollar estructuras de MOF adecuadas. Al hacerlo, será posible generar de manera más eficiente los qubits de estado multiexcitón de quinteto, lo que conducirá a nuevos avances en el control de las compuertas cuánticas y la detección cuántica de varios compuestos.
Esta investigación innovadora allana el camino hacia un futuro en el que se pueda lograr la coherencia cuántica a temperatura ambiente, abriendo nuevas posibilidades para la computación y los sensores cuánticos.
The source of the article is from the blog xn--campiahoy-p6a.es