Un efecto de memoria a nivel de un solo tope

06.11.2019 - Alemania

Un grupo de investigación internacional ha observado nuevas propiedades cuánticas en un átomo gigante artificial. El sistema cuántico bajo investigación aparentemente tiene una memoria - un nuevo hallazgo que podría ser usado para construir una computadora cuántica.

Lingzhen Guo/Max Planck Institute for the Science of Light

El comportamiento energético del átomo gigante muestra una memoria

El grupo de investigación, formado por científicos alemanes, suecos e indios, ha investigado un sistema cuántico artificial y ha encontrado nuevas propiedades. Los experimentos se realizaron en la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) y la teoría fue realizada por el Dr. Lingzhen Guo en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz (MPL) en Erlangen. El efecto medido nunca se ha observado en un solo sistema cuántico.

El átomo gigante está formado por un llamado bucle de dispositivo de interferencia cuántica superconductor (SQUID) conectado a una antena: el transmisor qubits, que son el equivalente cuántico de un bit en un ordenador clásico. Usando el efecto piezoeléctrico, los científicos pudieron excitar el átomo gigante con ondas acústicas. Este "terremoto a nivel nano" cambia el estado energético del sistema. Cuando la energía absorbida fue liberada, el equipo observó un fenómeno increíble.

Mientras que un átomo normal libera su energía rápidamente después de excitarse, el átomo artificial gigante reacciona de manera diferente: parece tener memoria. Lingzhen Guo de la división de Florian Marquardt en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz resume la observación: "Primero el nivel de energía se aplana, sólo para volver a la vida un poco más tarde y emitir otro impulso de energía. Este es un signo de que el átomo gigante interactúa con su pasado desde el medio ambiente. Aquí es donde observamos un efecto de memoria a nivel de un solo átomo".

Átomos gigantes como componentes cuánticos del ordenador

Los átomos gigantes podrían ser usados para construir un ordenador cuántico. Estas computadoras, que en teoría son inimaginablemente poderosas, tienen el potencial de revolucionar la tecnología informática. Se ha sugerido que la retroalimentación intrínseca de los átomos gigantes podría aprovecharse para generar estados de conglomerados para la computación cuántica universal basada en la medición, que requiere considerablemente menos recursos de hardware que los enfoques basados en puertas.

El jefe del equipo internacional es el Prof. Per Delsing de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia. Trabaja principalmente en el campo de los átomos artificiales y qubits superconductores, con el objetivo de construir un ordenador cuántico.

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