Revolución en la coherencia cuántica: excitones de moiré miden tiempos con precisión inédita

MadridInvestigadores de la Universidad de Kioto han logrado un avance significativo en la tecnología cuántica. Han descubierto una manera más eficiente de medir el tiempo de coherencia cuántica de los excitones moiré. Los excitones moiré son pares de partículas, un electrón y un hueco, que quedan atrapados en patrones formados por dos materiales superpuestos. Estos excitones podrían ser utilizados en futuros nano-semiconductores.

Puntos Clave:

• Los qubits son las unidades fundamentales de los ordenadores cuánticos.
• El funcionamiento de los qubits está influenciado por el tiempo de coherencia cuántica.
• Los excitones de moiré pueden servir como qubits, pero han sido difíciles de medir debido a la interferencia óptica.
• La Universidad de Kioto utilizó microfabricación con haz de electrones y grabado por iones reactivos para aislar los excitones de moiré.
• Se utilizó la interferometría de Michelson para medir su tiempo de coherencia cuántica.

Los qubits son las unidades fundamentales de las computadoras cuánticas y deben permanecer en un estado especial denominado coherencia cuántica para funcionar de manera óptima. Cuanto más tiempo mantengan este estado, mejor será su rendimiento. Los científicos creen que los excitones de moiré podrían usarse como qubits en futuros semiconductores diminutos. Los excitones de moiré se forman cuando pares de electrones y huecos quedan atrapados en patrones ligeramente desalineados. Sin embargo, medirlos con precisión es difícil debido a los límites de difracción y la interferencia de múltiples excitones de moiré.

Investigadores de la Universidad de Kioto abordaron el problema utilizando microfabricación con haz de electrones y grabado por ion reactivo. Esto les permitió separar excitones de moiré individuales. Posteriormente, aplicaron la interferometría de Michelson para medir las señales de emisión de estos excitones y determinar sus tiempos de coherencia cuántica.

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Este descubrimiento es relevante debido a sus múltiples aplicaciones. Los excitones de Moiré poseen una coherencia duradera, crucial para mejorar la computación cuántica y otras tecnologías cuánticas. Estos excitones se mantienen más estables en las franjas de interferencia, disminuyendo las pérdidas. Este nuevo método puede respaldar experimentos y aplicaciones cuánticas más avanzadas.

La Universidad de Kioto ha desarrollado un innovador método para medir el tiempo que los excitonios moiré pueden mantener la coherencia cuántica. Este avance es fundamental para las tecnologías cuánticas y podría dar lugar a computadoras cuánticas más estables y eficientes, beneficiando a diversos campos científicos e industriales. Los tiempos de coherencia mejorados y las técnicas de medición precisas son prometedoras para el futuro de la computación cuántica y la tecnología de nano-semiconductores.