Control del espín del electrón para la computación cuántica
Desde la llegada de los ordenadores, nuestras necesidades de las tecnologías de la información (TI) no dejan de crecer, lo cual requiere el desarrollo de ordenadores más rápidos con mayores capacidades de procesamiento. La computación cuántica va a suponer una revolución, combinando la física, las matemáticas y la informática. Utiliza algoritmos cuánticos para acelerar exponencialmente la velocidad de la computación clásica y se basa esencialmente en las propiedades de un espín electrónico en una partícula atómica conocida como punto cuántico. Los puntos cuánticos semiconductores se cuentan entre los emisores de fotones individuales más prometedores, ya que integran propiedades fotónicas con el espín de un ión magnético. Este espín magnético puede manipularse selectivamente y emplearse para almacenar información. Aunque se han propuesto muchas técnicas para manipular y leer el espín de los electrones de los puntos cuánticos, el proceso completo sigue representando un desafío. Para abordar este problema, el proyecto SESAM («Manipulación de espines individuales para computación cuántica») se propuso desarrollar nuevas herramientas experimentales para leer el espín de los electrones de iones magnéticos. Previamente, los miembros del proyecto demostraron que era posible construir un punto cuántico que contuviera un único ión de manganeso (Mn). En el proyecto actual, ha sido posible cambiar la orientación del espín de un electrón de un átomo de Mn controlando el proceso de excitación mediante la recombinación de un excitón oscuro. Esto permite controlar la dinámica del espín, lo que es esencial para poner en práctica el proceso de registro cuántico de información. Además, los científicos del proyecto construyeron una sonda experimental adecuada y optimizaron las propiedades fundamentales del sistema para poder hacer mediciones mediante una tecnología de fotoluminiscencia en campos magnéticos intensos. Esta sonda fue modificada para, al mismo tiempo, emitir radiación de microondas sobre la muestra para poder manipular el espín de los electrones del Mn. Sin embargo, los científicos descubrieron que la radiación de microondas no tenía ningún efecto sobre los espines individuales del ión de Mn. En definitiva, el proyecto SESAM investigó la forma más efectiva de manipular el espín de un electrón de un ión magnético individual. Los logros del proyecto proporcionan conocimientos significativos sobre la tecnología de computación cuántica necesaria para el desarrollo de un dispositivo de computación cuántica en el futuro.
