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As you all know, quantum computers use qubits that, unlike bits that can have the value 0 or 1, can exist in a superposition of both states at the same time. These qubits can be "made" in different ways, and one of them is by using the spin of electrons, a quantum property that acts like a tiny magnet, allowing them to point in two directions ("up" or "down").
Como todos sabéis, los ordenadores cuánticos utilizan qubits que, al contrario que los bits que pueden tener valor 0 o 1, pueden existir en una superposición de ambos estados al mismo tiempo. Estos qubits pueden "fabricarse" de distintas maneras y una de ellas es utilizar el spin de los electrones, una propiedad cuántica que actúa como un pequeño imán, pudiendo orientarse en dos direcciones ("arriba" o "abajo").
But the truly difficult task is connecting multiple spins in a controlled manner, without them interfering with each other, since the slightest disturbance causes the superposition of the 0 and 1 states to disappear, and the qubit turns into a bit like Cinderella at midnight. Now, it appears that a group of researchers has made significant progress in manipulating individual spins using nanographene.
Pero lo realmente difícil es lograr conectar varios espines de manera controlada, sin que interfieran entre sí ya que la más mínima perturbación hace que la superposición de estados 0 y 1 desaparezca y el qubit se convierta en bit como cenicienta a las doce de la noche. Ahora parece que un grupo de investigadores han logrado un avance significativo en la manipulación de espines individuales utilizando nanografenos.
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Graphene, a sheet of carbon just one atom thick, has demonstrated exceptional quantum properties. Nanographene refers to nanometer-sized fragments of graphene, which can be engineered with specific electronic and magnetic properties. To create this artificial quantum material, researchers used tiny pieces of nanographene, specifically molecules known as "Clar’s Goblet."
El grafeno, una hoja de carbono de un átomo de espesor, ha demostrado propiedades cuánticas excepcionales. El nanografeno se refiere a fragmentos de grafeno de tamaño nanométrico, que pueden diseñarse con propiedades electrónicas y magnéticas específicas. Para crear este material cuántico artificial, los investigadores emplearon pequeñas porciones de nanografeno, específicamente moléculas conocidas como “copa de Clar”.
These molecules, composed of eleven carbon rings arranged in an hourglass shape, feature unpaired electrons at each end, each with an associated spin. This breakthrough allows scientists to precisely manipulate the length of the chains, selectively turn individual spins on and off, and "flip" them from one state to another.
Estas moléculas, compuestas por once anillos de carbono dispuestos en forma de reloj de arena, presentan electrones no apareados en cada extremo, cada uno con un espín asociado. Este avance permite a los científicos manipular con precisión la longitud de las cadenas, encender y apagar espines individuales de forma selectiva y “voltearlos” de un estado a otro.
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The ability to control individual spins in nanographene-based materials opens up new opportunities in quantum computing and other advanced technological applications. Nanographene offers a promising platform for achieving this control due to its precise atomic structure and tunable electronic properties.
La capacidad de controlar espines individuales en materiales basados en nanografeno abre nuevas oportunidades en el campo de la computación cuántica y otras aplicaciones tecnológicas avanzadas. El nanografeno ofrece una plataforma prometedora para lograr este control debido a su estructura atómica precisa y sus propiedades electrónicas ajustables.
The applications of this development are multiple; spin control in nanographene could lead to the development of stable and scalable qubits, overcoming current challenges in quantum computing. However, this is very complex, and it will take time to see it operational for commercial applications, but the breakthrough represents a crucial step in quantum materials research.
Las aplicaciones de este desarrollo son múltiples, el control de espines en nanografeno podría conducir al desarrollo de qubits estables y escalables, superando los desafíos actuales en la computación cuántica. Sin embargo, esto es muy complejo y tardaremos en verlo operativo para aplicaciones comerciales, pero el avance representa un paso crucial en la investigación de materiales cuánticos.
More information/Más información
https://scitechdaily.com/a-quantum-goblet-may-hold-the-key-to-the-future-of-computing/
https://www.muyinteresante.com/ciencia/copa-cuantica-revoluciona-computacion-nanografeno.html
Whenever I see progress with quantum computers I get very happy because I understand how far we can go if we had them. The idea of using nanographene to control individual spins is a big step for quantum computing. Still a long way to go, but progress like this keeps hope alive that'll eventually we'll get there
Individual spins wow
I am really shocked and it will really be great to witness more of these coming up actually I must confess
Having been in computing so long, you would think that quantum computing would be less of a mystery to me ;). Seeing how fast things are evolving and impacting society on the regular computing side of things, part of me is fearful. The other part loves these little breakthroughs that could become major steps when you see them through.
Here’s to progress and the innovation that will come with quantum computing!