El físico Nacho Pascual obtiene una ERC Advanced Grant para desarrollar nuevos materiales cuánticos

Las prestigiosas ayudas ERC Advanced Grants son el máximo reconocimiento a la excelencia científica en Europa. Proporcionan financiación a largo plazo para apoyar a los investigadores e investigadoras más brillantes y a sus equipos, persiguiendo innovaciones de alto riesgo y de alto beneficio en cualquier campo de investigación. El Consejo Europeo de Investigación exige la excelencia científica del proyecto y del personal investigador como único criterio de evaluación, lo que coloca a Nacho Pascual en la vanguardia de la investigación científica europea.

El proyecto CONSPIRA se enmarca dentro del campo emergente de las tecnologías cuánticas de segunda generación, con el objetivo de estudiar y desarrollar nuevos materiales moleculares que permitan avanzar en el diseño de dispositivos lógicos cuánticos. En concreto, Pascual plantea diseñar y fabricar estructuras de grafeno que combinen el espín electrónico y el espín nuclear. “El primero de ellos es una propiedad elemental que da lugar al magnetismo en los materiales. El segundo dispone del potencial para poder realizar operaciones cuánticas. El proyecto CONSPIRA persigue utilizar el magnetismo de los electrones para manipular el magnetismo de los núcleos atómicos - que está más protegido y es más estable - , lo que permitiría codificar información cuántica en series átomos interaccionando entre sí”, explica Pascual.

Este enfoque innovador requiere instrumentación avanzada y la combinación de dos técnicas: la microscopía de efecto túnel y la electrodinámica cuántica de cavidades. “La microscopía de efecto túnel nos permite acceder y manipular átomos individuales, mientras que la electrodinámica cuántica de cavidades permite la excitación y el control coherente de los espínes utilizando microondas. La combinación de estas técnicas abre nuevas posibilidades para la computación cuántica y la manipulación de la información cuántica”, añade el investigador de nanoGUNE.

La ayuda europea se destinará principalmente a la adquisición de equipamiento de última generación que permita llevar a cabo la combinación de estas técnicas, así como a la contratación de personal investigador para formar el equipo de trabajo específico de esta nueva línea de investigación.

“CONSPIRA es una propuesta de largo alcance y un reto significativo para la creación de unidades lógicas para computación cuántica", dice Nacho Pascual. "Nuestro enfoque nos permirá controlar el estado cuántico de núcleos atómicos posicionados con precisión atómica en una red de grafeno, lo que conlleva el potencial de mejorar considerablemente la escalabilidad de las unidades lógicas y mejorar la precisión y eficiencia de las operaciones de computación cuántica".

Según Pascual, este proyecto es, sobre todo, “un espaldarazo para el trabajo de investigación desarrollado tanto en nanoGUNE como en su entorno científico, donde se ha apostado fuerte por la ciencia de materiales desde hace años, y germina en la actualidad una transformación hacia la ciencia y tecnología cuántica”. “Gracias a años dedicados al estudio de materiales a escala nanométrica podemos ahora entender y dirigir su fenomenología cuántica”, añade el investigador. “El proyecto supone también  un reconocimiento a trabajos con colaboraciones locales e internacionales, que han permitido poner las bases para que esta propuesta disruptiva haya tenido éxito”. Pascual y su equipo están emocionados de continuar avanzando en su investigación y contribuyendo al futuro de la computación cuántica.

Según el director de nanoGUNE, Jose María Pitarke, ”el reconocimiento del ERC es una gran noticia porque avala el posicionamiento puntero de nanoGUNE para contribuir al desarrollo de las tecnologías cuánticas, y suma un proyecto de gran relevancia internacional a la apuesta de las instituciones vascas por este campo científico”.   

Nacho Pascual nació en Madrid en 1968 y obtuvo su doctorado en Ciencias Físicas en 1998 por la Universidad Autónoma de Madrid. Después de desarrollar parte de su carrera científica como profesor en la Universidad Libre de Berlín, se incorporó en 2012 al CIC nanoGUNE como Profesor de Investigación Ikerbasque. Sus estudios sobre el transporte electrónico cuántico a través de átomos y moléculas utilizando microscopía de efecto túnel han contribuido al establecimiento de un nuevo campo de investigación en nanoelectrónica.