El avance demuestra por primera vez un acoplamiento fuerte entre qubits magnéticos y magnones, una interacción clave para futuras tecnologías cuánticas más compactas y eficientes
Personal investigador del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València, integrado en el área científico-académica del Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), ha participado en el desarrollo de una nueva plataforma cuántica capaz de conectar de forma eficiente unidades de información cuántica mediante materiales magnéticos.
El trabajo, realizado en colaboración con el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC) y publicado en la revista Newton, demuestra por primera vez un acoplamiento fuerte entre qubits de espín y magnones, un avance que podría facilitar el desarrollo de dispositivos cuánticos más compactos, eficientes y escalables.
Una nueva vía para conectar qubits
Uno de los principales retos de las tecnologías cuánticas consiste en lograr que los qubits —las unidades básicas de información cuántica— puedan intercambiar información de forma controlada.
Hasta ahora, esta comunicación se realizaba principalmente mediante fotones. Sin embargo, cuando los qubits se basan en propiedades magnéticas de átomos o moléculas, la interacción con los fotones resulta menos eficiente.
El estudio demuestra por primera vez una interacción fuerte entre qubits magnéticos y magnones, un avance clave para futuras tecnologías cuánticas
La investigación propone una alternativa basada en los magnones, excitaciones colectivas que se propagan en materiales magnéticos de manera similar a una onda. Al poder concentrarse en espacios mucho más reducidos que los fotones, los magnones ofrecen nuevas posibilidades para conectar y controlar sistemas cuánticos.
Materiales diseñados para tecnologías cuánticas
La contribución del ICMol ha sido especialmente relevante en el diseño y preparación de los materiales empleados en el estudio. El equipo liderado por Eugenio Coronado, junto a Samuel Mañas-Valero, Carla Boix-Constant e Iván Gómez-Muñoz, participó en la selección, síntesis e integración de los materiales magnéticos utilizados en el dispositivo experimental.
Para demostrar el nuevo concepto, el equipo combinó un material magnético bidimensional denominado CrSBr con una molécula magnética llamada GdW10, capaz de comportarse como un qubit de espín.
Los resultados mostraron que ambos sistemas alcanzan el denominado régimen de acoplamiento fuerte, una situación en la que pueden intercambiar energía de manera coherente, condición esencial para futuras aplicaciones cuánticas.
Controlar la interacción mediante campos magnéticos
Otro de los aspectos más destacados del estudio es la posibilidad de controlar la intensidad de esta interacción simplemente modificando la orientación de un campo magnético externo.
La nueva plataforma podría facilitar el desarrollo de dispositivos cuánticos más compactos, eficientes y basados íntegramente en materiales magnéticos
Este control permite activar o reducir la comunicación entre magnones y qubits sin necesidad de rediseñar el dispositivo, aportando una flexibilidad especialmente valiosa para el desarrollo de futuras arquitecturas cuánticas.
Hacia dispositivos cuánticos más compactos
El trabajo constituye la primera demostración experimental de una cavidad magnónica, una nueva plataforma en la que los magnones sustituyen a los fotones como intermediarios de la interacción cuántica.
Esta estrategia abre nuevas oportunidades para desarrollar tecnologías cuánticas basadas íntegramente en materiales magnéticos, así como nuevas formas de comunicación entre qubits capaces de mantener la información durante largos periodos de tiempo.
La investigación refuerza además la trayectoria del ICMol en el desarrollo de materiales moleculares y magnéticos para aplicaciones cuánticas, una de las líneas estratégicas del instituto y del ecosistema científico del Parc Científic de la Universitat de València.
Fuente: ICMol / UV Noticias
García-Pons, D., Pérez-Bailón, J., Boix-Constant, C., Gómez-Muñoz, I., del Arco, X., Mañas-Valero, S., Coronado, E., Zueco, D. y Martínez-Pérez, M. J. “Strong spin-magnon coupling in a van der Waals magnet with tunable chiral symmetry”. Newton, 2026. https://doi.org/10.1016/j.newton.2026.100515
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