Un estudio del CSIC abre una nueva vía para manipular 'bits' cuánticos y transferir información "con eficiencia"

Actualizado 15/03/2013 18:11:16 CET

MADRID, 15 Mar. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con el National Research Council of Canada, ha abierto una nueva vía para manipular 'bits' cuánticos, los componentes básicos de los ordenadores en el futuro, y transferir información "con eficiencia", según ha explicado la institución en un comunicado.

Así, este grupo ha medido y analizado por primera vez un fenómeno denominado bloqueo de espín en el transporte electrónico a través de un circuito de tres puntos cuánticos, o átomos artificiales, acoplados entre sí.

Los electrones no sólo poseen carga, sino también otra propiedad que se manifiesta en dispositivos extremadamente pequeños, que requieren de la mecánica cuántica para ser descritos: el espín.

"Se trata de una propiedad que define el estado del electrón. Uno puede imaginarse un electrón con el espín apuntando hacia arriba, girando en el sentido de las agujas del reloj y, por el contrario, con el espín hacia abajo, girando en el sentido contrario a las mismas", ha explicado la investigadora del CSIC Gloria Platero, que trabaja en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.

De acuerdo con el principio de exclusión de Pauli, una ley fundamental de la mecánica cuántica enunciada por Wolfgang Ernst Pauli en 1925, dos electrones no pueden tener números cuánticos iguales, que son los que definen su estado.

En este trabajo, esto se traduce en que no pueden tener los espines apuntando en la misma dirección en un mismo punto cuántico. "Por tanto, si hay un electrón con espín hacia arriba en un átomo o punto cuántico de la cadena, otro electrón situado en el átomo vecino con el espín hacia arriba no puede pasar al primero y se queda bloqueado en el punto cuántico en el que se encuentra inicialmente", ha precisado Platero.

TRANSPORTE EFICIENTE

Este fenómeno se denomina bloqueo de espín y provoca que la corriente electrónica a través de la cadena de puntos cuánticos decrezca abruptamente y deje de fluir a través del circuito". Los científicos han estudiado este fenómeno a través de tres puntos cuánticos y han observado que el efecto es además bipolar, ya que ocurre cuando se aplica un voltaje a ambos extremos de la cadena en un sentido o en el inverso.

Según el equipo español implicado en el trabajo, los resultados son un primer paso para diseñar y analizar el transporte electrónico a través de cadenas de más de tres puntos cuánticos. Las potenciales aplicaciones tendrían proyección, no sólo en campos como la información y computación cuánticas, sino también en la espintrónica, donde el espín, en lugar de la carga, es el que determina las propiedades del circuito nanoelectrónico.

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