Investigadores desarrollan el primer enlace para ordenadores cuánticos

Su propósito no es otro que enlazar a "la gente que ya ha construido pequeños ordenadores cuánticos", dice el investigador del Sandia National Laboratories Ryan Camacho. "Tal vez la primera utilidad no sea un solo ordenador cuántico gigante, sino un grupo conectado de pequeños ordenadores cuánticos."

La distribución de la información cuántica en un puente, o red, también podría permitir nuevas formas de detección cuántica, ya que las correlaciones cuánticas permiten que todos los átomos en la red se comporten como si fueran un solo átomo.

El trabajo conjunto con la Universidad de Harvard utilizó un implantador de haz iónico concentrado en el Laboratorio de Haces de Iones de Sandia, diseñado para voladuras de iones individuales en ubicaciones precisas sobre un sustrato de diamante.

El equipo de Camacho utilizó la implantación para reemplazar un átomo de carbono del diamante con el átomo de silicio más grande, que hace que los dos átomos de carbono en cada lado del átomo de silicio se sientan lo suficientemente apretados como para escapar. Eso deja al átomo de silicio como una especie de gran propietario, amortiguado contra las corrientes eléctricas parásitas por los vacíos no conductores vecinos.

Aunque los átomos de silicio están incrustados en un sólido, se comportan como si estuvieran flotando en un gas, y por lo tanto la respuesta de sus electrones a los estímulos cuánticos no se ven empañados por las interacciones no deseadas con otra materia.

"Lo que hemos hecho es implantar los átomos de silicio exactamente donde los queremos", dijo Camacho. "Podemos crear miles de localizaciones implantadas, que rinden por completo en dispositivos cuánticos, porque plantamos los átomos muy por debajo de la superficie del sustrato y los templamos en su lugar", según un comunicado de Sandia National Laboratories.

Una vez que los átomos de silicio se liquidan en el sustrato de diamante, los fotones generados por láser chocan con los electrones de silicio en su siguiente estado de energía atómica superior; cuando los electrones vuelven al estado de energía más bajo, porque todas las cosas buscan el nivel de energía más bajo posible, escupen los fotones de naturaleza cuántica que llevan la información a través de su frecuencia, la intensidad y la polarización de su onda.