(Noticias Nanowerk) Un equipo de investigación dirigido por el profesor Jaedong Lee del Departamento de Física Química de la DGIST (presidente Kunwoo Lee) ha introducido un nuevo estado cuántico y un mecanismo pionero para extraer y controlar información cuántica utilizando estados de excitón y Floquet.
Los hallazgos se publican en Nano letras («Nuevos estados cuánticos de compuestos de excitón-floqueto: información y entrelazamiento de electrones-agujeros»).
En colaboración con el profesor Noejung Park del Departamento de Física de la UNIST (presidente Chongrae Park), el equipo ha demostrado, por primera vez, el proceso de formación y síntesis de los estados de excitón y Floquet, que surgen de las interacciones entre la luz y la materia en semiconductores bidimensionales. Este estudio captura información cuántica en tiempo actual a medida que se desarrolla a través del entrelazamiento, lo que ofrece información valiosa sobre el proceso de formación de excitones en estos materiales, avanzando así en la tecnología de la información cuántica.
A diferencia de los sólidos tridimensionales tradicionales, donde es difícil mantener la coherencia cuántica debido a influencias térmicas, los semiconductores bidimensionales presentan niveles de energía para los excitones y bandas de conducción que permanecen distintos debido a efectos de detección más débiles, preservando así la coherencia durante períodos prolongados. Esta distinción hace que los semiconductores bidimensionales sean prometedores para el desarrollo de dispositivos de información cuántica. Sin embargo, hasta ahora, los mecanismos de coherencia y decoherencia de los electrones durante la formación de excitones no se han comprendido bien.
A través de cálculos teóricos utilizando espectroscopía de fotoelectrones de resolución angular con resolución temporal en materiales semiconductores bidimensionales, el equipo del profesor Lee confirmó que la formación de excitones coincide con la creación de un estado de Floquet, produciendo un nuevo estado cuántico combinado. Además, identificaron el mecanismo por el cual se produce el entrelazamiento cuántico dentro de este estado y propusieron un método en tiempo actual para extraer, desplegar y controlar información cuántica.
El profesor Jaedong Lee, del Departamento de Física Química de la DGIST, comentó: “Hemos descubierto un nuevo estado cuántico, conocido como estado de síntesis de excitón-Floquet, y propusimos un mecanismo novedoso para el entrelazamiento cuántico y la extracción de información cuántica. Se prevé que esto impulse la investigación de tecnología de la información cuántica en semiconductores bidimensionales”. El profesor Noejung Park de UNIST añadió: «Esta investigación establece un nuevo paradigma para la tecnología de la información cuántica, incluidas las computadoras cuánticas, y marca un hito importante para su realización».
