Rotaxanos híbridos para ordenadores diminutos

Los ordenadores convencionales procesan y almacenan la información en forma de bits. Dentro de cada bit, la información se almacena como un cero o un uno. Los ordenadores cuánticos utilizarán bits cuánticos, también llamados cubits, capaces de presentar una serie de valores entre el cero y el uno de manera simultánea.

Su complejidad abre la puerta a llevar a cabo cálculos intrincados más rápidamente de lo que es posible hacerlo con los ordenadores modernos. Un grupo de científicos integrantes del proyecto HYBROQUBITS (Developing hybrid organic-inorganic rotaxanes for quantum information processing) se propuso acercar un paso más a la realidad esos ordenadores no binarios y no basados en silicio.

Con financiación de la UE, los investigadores partieron de un trabajo de investigación previo que dio lugar a imanes diminutos combinados con máquinas moleculares que pueden oscilar entre dos ubicaciones sin el uso de una fuerza externa. El reto era juntar muchos de esos bloques de construcción para ensamblar ordenadores superrápidos.

El equipo del proyecto HYBROQUBITS fabricó sistemas híbridos con las propiedades físicas y químicas de ambos tipos de componentes, orgánicos e inorgánicos, aunando por ejemplo alta conductividad y propiedades magnéticas con la capacidad de autoensamblaje. Más concretamente, se sintetizaron [3]-rotaxanos, que tienen hebras orgánicas insertadas en anillos de Cr7Ni inorgánicos, utilizando química supramolecular.

La química supramolecular permite sintetizar muchas estructuras relacionadas a partir de bloques de construcción similares. Los investigadores de HYBROQUBITS utilizaron difracción de rayos X de monocristal para comprobar las estructuras de los enormes rotaxanos producidos. El paso siguiente era monitorizar el movimiento molecular mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear.

Entre los pasos futuros se incluyen la introducción de métodos para unir las moléculas entre sí formando las unidades básicas del ordenador cuántico, y para activar y desactivar las interacciones entre cubits. Se cree que un componente orgánico fotosensible permitirá el uso de la luz como medio para activar y desactivar la comunicación entre cubits ensartados en un único eje durante la computación.