Electrones cual pelotas de ping pong

La distancia más corta entre dos puntos puede ser una línea recta, pero trata de decirle eso a los electrones: cuando la corriente fluye por un alambre, estas partículas se mueven en zig zag indirectamente de un extremo al otro. Pero ahora los investigadores han acelerado electrones individuales directamente a sus destinos mediante el sonido. El trabajo está en la revista Nature.

El estado cuántico de un electrón, que es el conjunto de todas las propiedades físicas observables, lleva información, por lo que es importante para un ordenador cuántico viable. A medida que la partícula se tambalea por un cable, sin embargo, su estado pierde la llamada «coherencia«, que es lo que hace que el electrón «olvide» la información que lleva.

Para hacer que los viajes se realicen de manera más eficiente, los investigadores lanzaron un breve ráfaga de sonido en un electrón atrapado en lo que llamamos un pozo de potencial, una estado en que la energía tiene «atrapado» al electrón (imagen de la derecha). La onda de sonido hizo «saltar» al electrón, lanzándolo directamente hacia otro pozo de potencial vacío. Sin embargo, una vez llegado a su destino, una explosión de sonido desde la dirección opuesta envió al electrón de vuelta a su ubicación original. En esta animación se puede gráficamente ver cómo se produce el «salto» del electrón.

Este descubrimiento es un avance hacia la computación cuántica, que requiere la transferencia controlada de electrones individuales. Pero también podría tener otra aplicación: el «ping pong electrónico». Los investigadores fueron capaces de recuperar un electrón de ida y vuelta hasta 60 veces.

 [El texto anterior es una transcripción traducida al español y comentada del podcast de Sophie Bushwick que podéis descargar aquí.]

 Cristian Ariza

Colaborador Invitado