Una molécula magnética logra actuar como un puerta lógica cuántica

Se ha desarrollado una molécula magnética capaz de comportase como una puerta lógica cuántica. Se trata de una de las aproximaciones "más sencillas y eficientes" de crear una de las piezas fundamentales para la fabricación de un ordenador cuántico. Investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). 

Las computadoras cuánticas y tradicionales requieren los mismos componentes básicos entre los más importantes son las puertas lógicas y las unidades de memoria, la diferencia es que las piezas del ordenador cuántico deben ser capaces de presentar los dos estados de código binario de forma simultánea, de acuerdo a las leyes de la física cuántica. Básicamente, la función de las puertas lógicas consiste en ejecutar órdenes sobre la información almacenada en las unidades de memoria. 

En computación cuántica, cada puerta debe estar formada por dos componentes diferentes y acoplados entre sí. “El problema reside en que la naturaleza tiende a crear estructuras simétricas”, explica el investigador en el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón del CSIC y la Universidad de Zaragoza, responsable de la investigación, Fernando Luis.

Para solucionarlo, el equipo de Luis ha desarrollado una molécula asimétrica compuesta por dos átomos de Terbio. Aunque dichos átomos son iguales, en esta molécula se encuentran encapsulados en dos corpúsculos orgánicos diferentes. Luis explica: “De esta forma, cada uno de ellos presenta propiedades magnéticas distintas por lo que la molécula cumple los requisitos de una puerta lógica cuántica”.

Según el investigador del CSIC, la creación de esta molécula a través de una reacción química “es la más barata, eficiente e inteligente de las que existen hasta este momento”. Aunque esta no es la primera vez que se desarrolla una puerta lógica cuántica, “las logradas hasta el momento requieren técnicas complejas y condiciones muy específicas, mientras que ésta es estable en estado sólido y una sola reacción da lugar a millones de ellas”, añade.

Bibliografía 

F. Luis, A. Repollés, M. J. Martínez-Pérez, D. Aguilà, O. Roubeau, D. Zueco, P. J. Alonso, M. Evangelisti, A. Camón, J. Sesé, L. A. Barrios, and G. Aromí; "Molecular Prototypes for Spin-Based CNOT and SWAP Quantum Gates."; Physical Review Letters. 107, 117203 (2011).