Las computadoras cuánticas podrían aumentar enormemente las capacidades de los sistemas de TI, trayendo grandes cambios en todo el mundo. Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que se pueda construir un dispositivo de este tipo, porque todavía no ha sido posible transferir conceptos moleculares existentes a tecnologías de una manera práctica. Esto no ha impedido que los investigadores de todo el mundo desarrollen y optimicen nuevas ideas para componentes individuales. Los químicos de la Universidad Friedrich Schiller de Jena (Alemania) han sintetizado ahora una molécula que puede realizar la función de una unidad informática en una computadora cuántica. Informan sobre su trabajo en el número actual de la revista de investigación. Comunicaciones químicas .

"Para poder usar una molécula como un qubit, la unidad básica de información en una computadora cuántica, debe tener un estado de espín de duración suficiente, que se puede manipular desde el exterior, "explica el Prof. Dr. Winfried Plass de la Universidad de Jena." Eso significa que el estado resultante de la interacción de los espines de los electrones de la molécula, es decir el estado de giro, tiene que ser lo suficientemente estable para que uno pueda ingresar y leer información ”. La molécula creada por Plass y su equipo cumple precisamente con esta condición.

Esta molécula es lo que se llama un compuesto de coordinación, que contiene partes orgánicas y metálicas. "El material orgánico forma un marco, en el que los iones metálicos se colocan de una manera muy específica, "dice Benjamin Kintzel, quien jugó un papel de liderazgo en la producción de la molécula. "En nuestro caso, este es un complejo de cobre trinuclear. Lo que tiene de especial es que dentro de la molécula, los iones de cobre forman un triángulo equilátero preciso. "Sólo de esta manera los espines de los electrones de los tres núcleos de cobre pueden interactuar con tanta fuerza que la molécula desarrolla un estado de espín, lo que lo convierte en un qubit que se puede manipular desde el exterior.

"Aunque ya sabíamos cómo debería ser nuestra molécula en teoría, esta síntesis es, sin embargo, un gran desafío, "dice Kintzel." En particular, lograr el posicionamiento triangular equilátero es difícil, ya que tuvimos que cristalizar la molécula para caracterizarla con precisión. Y es difícil predecir cómo se comportará esa partícula en el cristal ". Sin embargo, con el uso de diversas herramientas químicas y procedimientos de ajuste, los investigadores lograron lograr el resultado deseado.

Según las predicciones teóricas, la molécula creada en Jena ofrece una ventaja fundamental adicional en comparación con otros qubits. "El plan de construcción teórico de nuestro compuesto de cobre establece que su estado de giro puede controlarse a nivel molecular mediante campos eléctricos, "señala Plass." Hasta ahora, se han utilizado principalmente campos magnéticos, pero con estos no puedes concentrarte en moléculas individuales ". Un grupo de investigación en Oxford, REINO UNIDO., que está cooperando con los químicos de Jena, Actualmente está realizando experimentos para estudiar esta característica de la molécula sintetizada en la Universidad de Jena.