"El entrelazamiento de protones se ha observado anteriormente en el hidrógeno molecular y juega un papel importante en una variedad de disciplinas científicas", dijo el profesor Takahiro Matsumoto. “Sin embargo, el estado entrelazado se encontró solo en las fases gaseosa o líquida. Ahora, hemos detectado un entrelazamiento cuántico en una superficie sólida, que puede sentar las bases para futuras tecnologías cuánticas ".
Los estados entrelazados se detectaron utilizando la dinámica vibratoria superficial del silicio nanocristalino con espectroscopía de dispersión de neutrones inelástica.
En comparación con el entrelazamiento de protones en el hidrógeno molecular, el entrelazamiento tiene una "diferencia de energía masiva" entre sus estados, según la universidad, lo que sugiere una larga vida y estabilidad, necesarias para los qubits utilizables. La estabilidad es tal, que el equipo está hablando de computadoras con un millón de qubits, comparado con ~ 100 hoy, así como teletransportación de átomos (H1 → H4 en diagrama).
La diferencia informada entre el estado fundamental del singlete de espín y el estado excitado del triplete de espín es de 113 meV.
"Esto podría cambiar las reglas del juego en la computación cuántica con respecto al almacenamiento, procesamiento y transferencia de datos", dijo Matsumoto.
El equipo pasó a modelar una transición en cascada teórica de pares de fotones entrelazados de terahercios utilizando el entrelazamiento de protones.
La Universidad de la Ciudad de Nagoya trabajó con la Universidad de Chuo, la Agencia de Energía Atómica de Japón y la Organización Japonesa de Investigación del Acelerador de Alta Energía (KEK).
El trabajo se describe en 'Entrelazamiento de protones cuánticos en una superficie de silicio nanocristalino', publicado en Physical Review B (se requiere pago para acceder al artículo completo).