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Desde que Richard Feynman imaginó primero el ordenador cuántico en 1982, ha habido muchos estudios sobre los posibles candidatos – los equipos que utilizan bits cuánticos o qubits, capaces de mantener más de un valor a la vez y calcular a una velocidad mucho más allá de las actuales máquinas basadas en el silicio. La mayoría de estos sistemas candidatos, como los átomos y los puntos cuánticos semiconductores, trabajan para la computación cuántica, pero sólo a muy bajas temperaturas.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Wuhan de Física y Matemáticas, la Academia China de Ciencias y el Laboratorio Nacional de Hefei para Ciencias Físicas a Microescala en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha dado un paso hacia una solución más cálida. Como se informó en la revista Applied Physics Letters, publicada por el Instituto Americano de Física (AIP por sus siglas en inglés), el equipo está explorando las capacidades de los materiales de vacantes del nitrógeno (NV) en diamante.

En este material, una “molécula” en el corazón de una película de diamante creada artificialmente consiste en un átomo de nitrógeno (presente como impureza en medio de todos los átomos de carbono) y una vacante cerca, un lugar en el cristal que no contiene ningún átomo en absoluto. Estas estructuras de diamante ofrecen la posibilidad de llevar a cabo el almacenamiento de datos y la computación cuántica a temperatura ambiente.

Uno de los retos de esta tecnología es la dificultad de acoplar dos de los centros de NV en nanocristales separados del diamante. Para hacer un ordenador cuántico, muchos centros NV-diamantes necesitan estar acoplados, codificando la información en cada uno, y emprendiendo operaciones basadas en sus interacciones (o enlaces). Mang Feng del Instituto Wuhan de Física y Matemáticas de la Academia China de Ciencias y sus colaboradores presentan una idea que podría dar lugar a un acoplamiento mecánico cuántico de estos centros NV, llamado entrelazamiento. Esta prueba de principio está ahora listo para ser extendido a las operaciones múltiples, que de ninguna manera es una simple acumulación de las operaciones.

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