Un equipo de investigadores ha demostrado la capacidad de manipular coherentemente estados cuánticos en un sistema híbrido que combina un centro de color en diamante (NV) con un aislante topológico magnético. Este avance, que utiliza la ingeniería Floquet, permite el control de las interacciones entre los espines del centro NV y las excitaciones magnéticas del material topológico, conocidas como magnones. La novedad reside en la capacidad de sintonizar estas interacciones mediante un campo de microondas, abriendo nuevas vías para el diseño de dispositivos cuánticos.

El estudio aborda un desafío fundamental en la física de la materia condensada y la información cuántica: la integración de sistemas cuánticos con propiedades magnéticas exóticas. Los aislantes topológicos magnéticos, como el Cr-BST utilizado en este trabajo, poseen excitaciones magnéticas con propiedades robustas y prometedoras para el transporte de información. Sin embargo, acoplar y controlar estas excitaciones con qubits bien caracterizados, como los centros NV, ha sido una tarea compleja. La técnica de ingeniería Floquet, que implica la aplicación de campos oscilantes periódicos para modificar las propiedades efectivas de un sistema cuántico, ofrece una solución elegante a este problema.

Mediante la irradiación de microondas, los investigadores lograron modular la interacción entre el espín del centro NV y los magnones del Cr-BST. Esto les permitió observar un acoplamiento coherente y sintonizable, un paso crucial para la transferencia de información cuántica entre diferentes subsistemas. La capacidad de controlar este acoplamiento de forma dinámica y precisa es esencial para el desarrollo de arquitecturas cuánticas híbridas, donde los centros NV podrían actuar como procesadores de información y los aislantes topológicos como medios de almacenamiento o transporte. Este trabajo sienta las bases para futuras investigaciones en la computación cuántica basada en espines y la espintrónica cuántica.