Los investigadores del Centro de Nanociencia Cuántica QNS del Instituto de Ciencias Básicas SII lograron un gran avance en la protección de las propiedades cuánticas de átomos individuales en una superficie. Los científicos utilizaron el magnetismo de átomos individuales, conocido como espín,como un componente básico para el procesamiento de la información cuántica. Los investigadores podrían demostrar que al agrupar dos átomos muy juntos podrían proteger sus propiedades cuánticas frágiles mucho mejor que para un solo átomo.
El giro es un objeto mecánico cuántico fundamental y gobierna las propiedades magnéticas de los materiales. En una imagen clásica, el giro a menudo se puede considerar como la aguja de una brújula. El polo norte o sur de la aguja, por ejemplo, puede representar un giro hacia arribao hacia abajo. Sin embargo, de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, el espín también puede apuntar en ambas direcciones al mismo tiempo. Este estado de superposición es muy frágil ya que la interacción del espín con el entorno local provoca el desfase de la superposición.El mecanismo de eliminación de gases y la mejora de la coherencia cuántica son uno de los ingredientes clave para el procesamiento de información cuántica basada en espín.
En este estudio, publicado en la revista Avances científicos el 9 de noviembre de 2018, los científicos de QNS trataron de suprimir la decoherencia de átomos individuales ensamblándolos estrechamente. Los espines, para los cuales utilizaron átomos de titanio individuales, se estudiaron usando una punta metálica afilada de un microscopio de túnel de barrido yLos estados de espín de los átomos se detectaron mediante resonancia de espín de electrones. Los investigadores descubrieron que al unir los átomos muy cerca un millón de veces más cerca que un milímetro, podrían proteger los estados de superposición de estos dos átomos acoplados magnéticamente 20 veces más en comparación conun átomo individual ". Al igual que una falange, los dos átomos pudieron protegerse mutuamente de las influencias externas, mejor que por sí mismos", dijo el Dr. Yujeong Bae, investigador de QNS y primer autor del estudio.los estados cuánticos enredados que creamos no se vieron afectados por perturbaciones ambientales como el ruido del campo magnético "
"Este es un desarrollo significativo que muestra cómo podemos diseñar y sentir los estados de los átomos. Esto nos permite explorar su posibilidad de ser utilizados como bits cuánticos para el procesamiento futuro de la información cuántica", agregó el profesor Andreas Heinrich, director deQNS. En futuros experimentos, los investigadores planean construir estructuras aún más sofisticadas para explorar y mejorar las propiedades cuánticas de los átomos individuales y las nanoestructuras.
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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