Investigadores de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Delft, en los Pa\u00edses Bajos, han desarrollado una nueva tecnolog\u00eda para fabricar dispositivos de nanotubos de carbono ultraecol\u00f3gicos. La nueva t\u00e9cnica resuelve los inconvenientes de los anteriores m\u00e9todos de nanofabricaci\u00f3n que conduc\u00edan sistem\u00e1ticamente a tubos contaminados. Los dispositivos producidos se pueden utilizar en aplicaciones de inform\u00e1tica cu\u00e1ntica, adem\u00e1s de para estudiar principios f\u00edsicos fundamentales, como las propiedades de coherencia de los espines de un solo electr\u00f3n.<\/p>\n
En trabajos anteriores con nanotubos de carbono controlados, las t\u00e9cnicas de nanofabricaci\u00f3n utilizadas produc\u00edan nanotubos contaminados que no son apropiados para su uso en dispositivos electr\u00f3nicos de alta calidad. Es m\u00e1s, los cient\u00edficos no pueden controlar el confinamiento del electr\u00f3n en unos tubos tan sucios debido a que \u00e9ste queda atrapado en el potencial aleatorio creado por la contaminaci\u00f3n. Es imposible, por tanto, reducir el n\u00famero de electrones en el interior de los tubos hasta alcanzar el sistema de un solo electr\u00f3n necesario para los estudios fundamentales.<\/p>\n
\u00abNosotros evitamos este problema en nuestros dispositivos invirtiendo todo el proceso de fabricaci\u00f3n\u00bb, se\u00f1al\u00f3 para nanotechweb.org el miembro del equipo Gary Steele. \u00abAhora realizamos toda la nanofabricaci\u00f3n antes de desarrollar el nanotubo y cultivamos los nanotubos sobre el chip en la \u00faltima fase. Ese enfoque mantiene los nanotubos limpios y nos permite atrapar u controlar sistem\u00e1ticamente un solo electr\u00f3n\u00bb. <\/p>\n
Los investigadores pueden crear un punto cu\u00e1ntico simple o uno doble en sus dispositivos, cambiando los voltajes de las tres puertas. Estas puertas pueden incrementar y disminuir el potencial electrost\u00e1tico del nanotubo en tres sitios diferentes. <\/p>\n
Para hacer un punto cu\u00e1ntico simple, se aplica el mismo voltaje a las tres puertas. Por ejemplo, para crear un punto cu\u00e1ntico simple que contenga un electr\u00f3n, se aplican voltajes positivos a todas las puertas, lo que origina un potencial de atracci\u00f3n a lo largo de todo el nanotubo, explica Steele. \u00abY para crear un punto cu\u00e1ntico doble, podemos cambiar el voltaje de la puerta del medio de modo que pase a repeler los electrones, mientras las puertas a izquierda y derecha contin\u00faan atray\u00e9ndolos. El electr\u00f3n ‘observa’ entonces un potencial de doble pozo\u00bb. <\/p>\n
Los nanotubos producidos mediante este m\u00e9todo se pueden utilizar tambi\u00e9n para estudiar nuevos principios f\u00edsicos previamente ocultos por el desorden de la contaminaci\u00f3n presente en los antiguos dispositivos. De hecho, el equipo de Delft ya ha observado un efecto t\u00fanel como el de Klein en sus dispositivos, estudiando la resistencia del efecto t\u00fanel en un punto cu\u00e1ntico doble de un solo electr\u00f3n. <\/p>\n
El equipo est\u00e1 trabajando ahora en dispositivos de puntos cu\u00e1nticos dobles para aplicaciones de inform\u00e1tica cu\u00e1ntica. Seg\u00fan Steele, el objetivo es hacer un \u00abesp\u00edn que act\u00fae como bit cu\u00e1ntico\u00bb (qubit) utilizando un solo esp\u00edn confinado en un nanotubo de carbono. <\/p>\n