Un giro simple acerca a los ordenadores cuánticos a la realidad

Un grupo de investigadores de la Universidad de Tecnología de Sydney llevó a cabo un estudio que mostró cómo el simple acto de torcer capas delgadas de nitruro de boro hexagonal puede ofrecer un control sin precedentes sobre las fuentes de luz cuántica. Este avance podría tener un impacto significativo en el desarrollo de tecnologías futuras, incluyendo la computación cuántica, sistemas de comunicaciones seguros y sensores ultra-sensibles.

El autor principal, Dr. Angus Gale, destacó que este trabajo representa una herramienta valiosa para hacer que estos sistemas cuánticos sean más prácticos. "Puedes medir estos emisores cuánticos y ver que existen, pero es difícil hacer que funcionen en la práctica. Esto nos da una palanca para acercarnos a eso, un paso hacia la realización de tecnologías cuánticas", comentó Dr. Gale.

Alteración de la luz cuántica mediante torsión

Durante los experimentos, el equipo de Gale descubrió que torcer el material podría alterar significativamente tanto el color como la longitud de onda de la luz emitida por los emisores cuánticos. La magnitud del cambio fue especialmente notable. A diferencia de la mayoría de los estudios que crean un dispositivo a un ángulo de torsión específico y lo dejan inalterado, los investigadores lograron levantar, rotar y volver a apilar el material, permitiéndoles modificar continuamente sus propiedades.

Gale explicó: "Aprovechamos el hecho de que este material, el nitruro de boro hexagonal (hBN), es estratificado. Podemos recogerlo, apilarlo, torcerlo y usar esa torsión para modificar los emisores. No se puede hacer eso con materiales tradicionales como el diamante o el carburo de silicio".

El investigador agregó: "El beneficio es que utilizamos esta plataforma torsionable para desplazar la emisión de manera significativa. A menudo, cuando controlas estos sistemas, la cantidad de manipulación es muy limitada, pero en este caso, el desplazamiento fue mucho mayor de lo esperado".

Características únicas del nitruro de boro hexagonal

Gale comparó la estructura del material con rebanadas de queso en lugar de un bloque sólido. "Con un bloque de queso, no puedes realmente llegar al sabor en el medio. Pero con rebanadas, puedes pelar capas, volver a juntarlas y cambiar cómo interactúan", explicó.

Debido a que el hBN está compuesto por capas extremadamente delgadas, los investigadores pueden separarlas y volver a ensamblarlas de maneras que no son posibles con materiales cuánticos más convencionales.

Nuevas posibilidades para las tecnologías cuánticas

El autor supervisor, Profesor Igor Aharonovich, comentó que la capacidad de torcer materiales en capas es particularmente emocionante porque puede revelar comportamientos físicos completamente nuevos. "Puedes tomar dos capas que no hacen mucho por sí solas, unirlas en un ángulo específico y, de repente, tienes un sistema completamente diferente", afirmó.

Según Aharonovich, los hallazgos podrían ayudar a avanzar en varias tecnologías cuánticas emergentes. "Estos materiales podrían eventualmente ser utilizados para computación cuántica, comunicaciones y sensores cuánticos, lo que ayudaría en aplicaciones como la atención médica, la ciberseguridad y el GPS mejorado, y nos brinda más control sobre los bloques de construcción necesarios para llegar allí".