F¨ªsicos espa?oles describen c¨®mo obtener un nuevo fen¨®meno cu¨¢ntico

Investigadores de las universidades Aut¨®noma de Barcelona y Salamanca han descrito, por primera vez, la manera de capturar dos electrones en una trampa cu¨¢ntica. La descripci¨®n, publicada en la ¨²ltima edici¨®n de la revista Physical Review Letters, abre la puerta a futuras aplicaciones en el ¨¢mbito de la computaci¨®n cu¨¢ntica, al tiempo que aporta conocimientos fundamentales para entender las interacciones de los ¨¢tomos con la luz. Seg¨²n los autores de la investigaci¨®n, el trabajo sienta las bases de un futuro libro de instrucciones para conseguir estos particulares fen¨®menos cu¨¢nticos.

Las trampas cu¨¢nticas son fen¨®menos f¨ªsicos artificiosos concebidos para evitar que un ¨¢tomo interaccione de forma espont¨¢nea con la luz. El uso de este tipo de trampas, descritas ya en los a?os setenta, ha sido esencial en distintas ¨¢reas como los condensados de Bose-Einstein, merecedores en 2001 del Nobel de F¨ªsica, para conseguir el enfriamiento de las part¨ªculas a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. Tambi¨¦n en computaci¨®n cu¨¢ntica, donde se persigue la mayor estabilidad posible de los sistemas basados en los llamados estados internos de superposici¨®n de electrones o qubits (bits cu¨¢nticos de informaci¨®n con m¨¢s valores posibles que el 1 y el 0 cl¨¢sicos.

Hasta la fecha, sin embargo, las trampas s¨®lo se hab¨ªan podido analizar para un ¨²nico electr¨®n lo que, pese a su evidente utilidad, limitaba su campo de actuaci¨®n. 'Hemos subido un pelda?o m¨¢s', afirma Ram¨®n Corbal¨¢n, coautor del trabajo junto a Jordi Mompart y Lu¨ªs Roso. Un pelda?o, a?ade, que permite 'ganar en estabilidad' te¨®ricamente frente a la emisi¨®n espont¨¢nea de fotones que se produce cuando un ¨¢tomo interacciona con la luz y que desestabiliza a los qubits.

'Los ¨¢tomos tienden a evolucionar de forma descontrolada porque no pueden evitar la emisi¨®n espont¨¢nea', explica Corbal¨¢n. En el antiintuitivo mundo cu¨¢ntico, poco podr¨ªa avanzarse en computaci¨®n si no se controlan los ¨¢tomos puesto que la simple emisi¨®n o absorci¨®n de un fot¨®n basta para desequilibrar el sistema. El trabajo citado, se?ala Corbal¨¢n, puede contribuir a ese control puesto que abre la puerta a sistemas que facilitan la posibilidad de 'desacoplar el sistema de la luz', es decir, hacerlo independiente de la misma. Del mismo modo, al disponer de dos electrones capturados en la misma trampa, el sistema gana en complejidad por lo que tambi¨¦n gana en capacidad de c¨¢lculo o de manejo de la informaci¨®n.