Un descubrimiento científico podría ayudar a mejorar el desarrollo de los computadores cuánticos y de sensores de alta precisión. Investigadores de la Universidad de Chicago encontraron una explicación para un fenómeno que los modelos anteriores no lograban describir completamente: la manera en que ciertas imperfecciones microscópicas de los cristales pierden energía cuando interactúan con la luz.
El hallazgo fue divulgado este 23 de octubre de 2026 y aborda uno de los desafíos que enfrentan los científicos que estudian materiales con posibles aplicaciones en las tecnologías cuánticas.
Te puede interesar
Aunque pueda parecer insignificante, un defecto en la estructura atómica de un cristal puede tener propiedades extraordinarias. Estas imperfecciones, conocidas como defectos de espín, pueden funcionar como unidades de información cuántica, llamadas cúbits, y también tienen potencial para desarrollar sensores capaces de realizar mediciones muy precisas.
El problema es que los investigadores necesitaban comprender mejor qué sucede con la energía de estos defectos cuando reciben luz y después regresan a un estado de menor energía.
El fenómeno que los científicos estaban subestimando
Para investigar el problema, el equipo desarrolló un método computacional capaz de describir de manera más completa el ciclo óptico de estos defectos, incluidos los procesos mediante los cuales la energía se transforma en vibraciones de los átomos que los rodean.
Los científicos centraron parte de sus pruebas en el carburo de silicio, un material que despierta interés por sus posibles aplicaciones en dispositivos cuánticos.
Los cálculos revelaron que un mecanismo de pérdida de energía, conocido como conversión interna, tenía una influencia mucho mayor de la que estimaban los modelos anteriores sobre la duración de un estado excitado del defecto estudiado.
Este resultado ayudó a explicar una discrepancia que existía entre las predicciones teóricas y las observaciones experimentales. En otras palabras, los investigadores identificaron una pieza que faltaba para entender mejor el comportamiento de estos materiales.
¿Qué significa este descubrimiento para los computadores cuánticos?
Los computadores cuánticos utilizan cúbits, unidades de información que aprovechan las propiedades de la mecánica cuántica. Para que estos sistemas funcionen de manera fiable, los científicos deben comprender cómo se comportan los materiales que podrían utilizarse para almacenar y procesar información.
Conocer mejor la manera en que los defectos de espín absorben y pierden energía podría facilitar el diseño de materiales con propiedades más adecuadas para futuras tecnologías cuánticas.
La investigación también podría aportar herramientas para estudiar materiales relacionados con la conversión y el almacenamiento de energía, campos en los que comprender cómo se transfiere o se disipa la energía es fundamental.
Sin embargo, el avance no significa que ya exista un computador cuántico más potente gracias a este descubrimiento. Se trata de un método científico que permite realizar predicciones más precisas y que otros investigadores podrán utilizar para estudiar nuevos materiales.
Una investigación que abre nuevas posibilidades
El equipo incorporó el nuevo método a un programa de simulación científica de código abierto llamado WEST. No obstante, los cálculos todavía requieren una capacidad computacional considerable, por lo que los investigadores también estudian formas de hacerlos más eficientes, incluso mediante técnicas de inteligencia artificial.
Los científicos esperan ampliar el método a otros materiales y explorar su utilidad en nuevas aplicaciones tecnológicas.
El estudio, publicado en la revista científica Physical Review Letters, muestra cómo comprender un fenómeno a escala atómica puede ayudar a resolver problemas que hasta ahora dificultaban el desarrollo de materiales para la computación cuántica.
Aunque todavía queda trabajo por delante, el descubrimiento ofrece una nueva herramienta para investigar cómo interactúan la luz, la materia y la energía, tres elementos fundamentales para algunas de las tecnologías que podrían transformar la informática y la medición científica en el futuro.
Únete a nuestro canal de alertas en WhatsApp
