Un equipo de investigadores presenta una nueva arquitectura de punto cuántico triple que permite realizar operaciones de espin individual en el denominado modo flopping con una fidelidad elevada. La técnica, basada en la ingeniería de bandas orbitales del sistema, abre la puerta a controlar qubits de espin con mayor precisión y menor sensibilidad al ruido eléctrico.

El modo flopping consiste en aprovechar el acoplamiento entre el espin del electrón y su grado de libertad orbital para manipular el estado cuántico mediante pulsos eléctricos, en lugar de campos magnéticos oscilantes. Esta aproximación es atractiva porque los pulsos eléctricos se pueden generar y conmutar mucho más rápido que los campos magnéticos, pero hasta ahora su rendimiento se veía limitado por la dispersión de los niveles orbitales y por la sensibilidad a las fluctuaciones de carga.

La clave del trabajo reside en el diseño del punto cuántico triple, en el que la disposición de los niveles orbitales se ajusta mediante ingeniería de bandas para crear un régimen en el que las transiciones de espin se vuelven menos dependientes de los detalles microscópicos del potencial de confinamiento. Esta configuración reduce la dispersión de las frecuencias de resonancia y mejora la coherencia durante la manipulación.

Los resultados muestran que las operaciones de espin alcanzan fidelidades elevadas, en línea con los umbrales exigidos para la corrección de errores cuánticos. El enfoque combina el control rápido de los pulsos eléctricos con una mayor robustez frente al ruido, lo que lo convierte en un candidato prometedor para la escalabilidad de procesadores cuánticos basados en espin de electrón en semiconductores.