Investigadores han diseñado y demostrado una metasuperficie de microondas quiral capaz de manipular los estados de espín de centros de vacantes de nitrógeno (NV) en diamante. Este avance es crucial para el desarrollo de tecnologías cuánticas basadas en espines, como la computación y la detección cuántica, donde el control preciso de los espines es fundamental. La quiralidad de la metasuperficie permite una interacción selectiva con los espines, abriendo nuevas vías para el diseño de dispositivos cuánticos eficientes.

Los centros NV en diamante son prometedores qubits debido a sus largos tiempos de coherencia a temperatura ambiente. Sin embargo, su manipulación coherente requiere campos de microondas con polarización y fase controladas con precisión. Las metasuperficies ofrecen una plataforma compacta y versátil para generar estos campos complejos, superando las limitaciones de las antenas de microondas convencionales. El diseño quiral de esta metasuperficie permite una acoplamiento diferencial con los estados de espín, lo que es esencial para operaciones cuánticas de un solo espín.

La metasuperficie demostrada opera en el rango de frecuencias de microondas y se caracteriza por su capacidad para generar campos con una fuerte polarización circular y un gradiente de fase controlado. Esto permite la manipulación coherente de los espines de los centros NV, lo que se ha verificado experimentalmente. Los resultados muestran un control mejorado sobre la dinámica de los espines en comparación con los métodos tradicionales, lo que subraya el potencial de las metasuperficies quirales para la escalabilidad y la integración de sistemas cuánticos basados en diamante. Este trabajo sienta las bases para futuras arquitecturas de procesadores cuánticos y sensores de alta sensibilidad.