Fendas microscópicas em materiais com apenas alguns átomos de espessura podem revolucionar tecnologias quânticas, segundo um estudo publicado recentemente na revista Nature Materials.
Esses avanços nos aproximam do uso difundido de redes e sensores quânticos. Armazenar dados quânticos nas propriedades de spin dos elétrons, conhecidas como coerência de spin, atualmente exige configurações laboratoriais extremamente específicas e monitoradas, o que não é viável sem um ambiente rigorosamente controlado.
Uma equipe internacional de pesquisadores demonstrou a coerência de spin observável à temperatura ambiente, usando minúsculos defeitos em um material 2D em camadas chamado nitreto de boro hexagonal (hBN).
“Os resultados mostram que, uma vez que escrevemos um certo estado quântico no spin desses elétrons, essa informação é armazenada por cerca de um milionésimo de segundo, tornando esse sistema uma plataforma muito promissora para aplicações quânticas”, diz a física Carmem Gilardoni, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, em um comunicado.
Embora pareça um tempo curto, o interessante é que o sistema não requer condições especiais – ele pode armazenar o estado quântico de spin à temperatura ambiente e sem grandes ímãs.
As camadas de hBN são mantidas juntas por forças moleculares embutidas no próprio material, mas defeitos podem surgir durante a síntese ou processamento. Esses defeitos criam locais onde os elétrons podem ficar presos. Os pesquisadores conseguiram capturar e observar elétrons nesses defeitos e também manipulá-los usando luz, uma inovação para experimentos em temperaturas normais.
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