El equipo conjunto del Laboratorio Nacional de Ames del Departamento de Energía de Estados Unidos y la Universidad Estatal de Iowa ha publicado resultados de investigación importantes en Science Advances, observando por primera vez en el material superconductor de niobio un fenómeno cuántico llamado "eco de Higgs". Este descubrimiento proporciona nuevas posibilidades para el almacenamiento y procesamiento de información cuántica.
El equipo de investigación utilizó la técnica de espectroscopía de terahercios, excitando el modo de Higgs en el superconductor —una vibración colectiva de electrones similar al bosón de Higgs— mediante pulsos de radiación con precisión temporal. A diferencia de los ecos cuánticos tradicionales, el nuevo eco de Higgs descubierto surge de la interacción única entre el modo de Higgs y las cuasipartículas, capaz de retener la información de rutas cuánticas internas del material. El responsable del proyecto, el profesor Jigang Wang, señaló: "Este eco tiene una función de memoria, que puede usarse para la codificación y recuperación de información cuántica".
Esta investigación rompe el cuello de botella en el control de coherencia cuántica en superconductores. Los experimentos muestran que, regulando la secuencia de pulsos de terahercios, se puede manipular efectivamente la intensidad y duración de la señal de eco, sentando las bases para el desarrollo de nuevos memorias cuánticas. Actualmente, el tiempo de coherencia de los qubits superconductor es generalmente corto, mientras que las características del eco de Higgs tienen el potencial de extender el tiempo de mantenimiento del estado cuántico.
El equipo de investigación está explorando el potencial de aplicación de este fenómeno en la computación cuántica topológica y el sensado cuántico de alta precisión. Jigang Wang declaró: "Entender los mecanismos físicos de estos ecos cuánticos impulsará el desarrollo de tecnologías cuánticas más estables y controlables".
