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Cristal dopado con erbio: el material perfecto para una internet cuántica

Cristal dopado con erbio: el material perfecto para una internet cuántica
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Investigadores de la Australian National University (ANU), dirigidos por el profesor asociado Matthew Sellars, ha demostrado que un cristal potenciado con erbio está especialmente adaptado para permitir una red global de telecomunicaciones que aproveche las propiedades extrañas de la mecánica cuántica.

Erbio

El trabajo, publicado en Nature Physics, demuestra cómo mejorar drásticamente el tiempo de almacenamiento de una memoria cuántica compatible con las telecomunicaciones.

Según explica Sellars, Program Manager en el Centro de Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación (CQC2T) en ANU:

Hemos demostrado que un cristal dopado con erbio es el material perfecto para formar los bloques de construcción de un Internet cuántico que desbloqueará todo el potencial de los futuros ordenadores cuánticos. Tuvimos esta idea hace diez años, pero muchos de nuestros compañeros nos dijeron que una idea tan sencilla no podría funcionar, y al ver este resultado, es bueno saber que nuestro enfoque era el correcto.

Sellars también ha señalado que la nueva tecnología también puede ser operada como una fuente de luz cuántica o utilizada como un enlace óptico para dispositivos de computación cuántica de estado sólido.

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El erbio, un raro ion en la Tierra, tiene propiedades cuánticas únicas. Los cristales o vidrios dopados con erbio pueden ser utilizados en amplificación óptica, en la que los iones de erbio son bombeados ópticamente alrededor de las longitudes de ondas de 980 nm o 1480 nm e irradian luz en longitudes de onda de 1550 nm.

Este proceso puede ser utilizado para crear láseres y amplificadores ópticos. El erbio (de Ytterby, una ciudad sueca) fue descubierto por Carl Gustaf Mosander en 1843. Mosander separó la "itria" del mineral gadolinita en tres fracciones que denominó itria, erbia, y terbia. Nombró al nuevo elemento en honor a la ciudad de Ytterby, donde se encontraron grandes concentraciones de itria y erbio.

Como concluye Sellars:

No sólo nuestro material es compatible con las fibras ópticas existentes, sino que su versatilidad significa que será capaz de conectarse con muchos tipos de ordenadores cuánticos, incluidos los qubits de silicio de CQC2T, y qubits superconductores como los desarrollados por Google e IBM.

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