Investigadores de la Universidad de Oklahoma han dado un paso significativo en el desarrollo de fuentes de luz cuántica asequibles y eficientes a temperatura ambiente. Un nuevo estudio publicado en Nature Communications revela que la adición de una capa cristalina a los puntos cuánticos coloidales (QDs) puede estabilizar su emisión de luz, resolviendo problemas históricos de inestabilidad en estos sistemas. Los QDs, tan diminutos que su escala se compara con la de una pelota de béisbol frente a la luna, son fundamentales en tecnologías que van desde pantallas de ordenador hasta la computación cuántica.
Avances en la estabilidad de los puntos cuánticos
El estudio, liderado por el profesor asistente Yitong Dong, demuestra que estos puntos cuánticos, compuestos de perovskita, pueden ser protegidos mediante una capa cristalina que neutraliza los defectos en su superficie. Esta innovación permite a los QDs emitir fotones de manera continua durante más de 12 horas sin parpadeos ni disminución en su brillo, un avance notable en comparación con la duración de 10 a 20 minutos que presentaban anteriormente.
De acuerdo con Dong, la capacidad de controlar la emisión de fotones es crucial en la computación cuántica, donde la estabilidad de las fuentes de luz es un requisito esencial. «Este material es ideal porque es económico y eficiente a temperatura ambiente», afirma el investigador. La eliminación de la necesidad de temperaturas criogénicas, que a menudo requieren helio líquido a -452 grados Fahrenheit, abre un abanico de posibilidades para aplicaciones prácticas.
Históricamente, los emisores de fotones individuales han sido limitados por su inestabilidad y la necesidad de condiciones extremadamente frías para operar. Sin embargo, los puntos cuánticos de perovskita han demostrado ser casi 100% eficientes a temperatura ambiente, lo que los convierte en una opción más accesible y viable para el futuro de la tecnología cuántica.
El profesor Dong también destaca que estos hallazgos no solo benefician a los QDs de perovskita, sino que sientan las bases para el diseño de emisores cuánticos que puedan incluir diversas estructuras moleculares. «Hemos encontrado una manera de estabilizar estos puntos cuánticos utilizando cristales moleculares orgánicos e inorgánicos, lo que abre nuevas posibilidades para la exploración de las propiedades ópticas fundamentales», concluye Dong, subrayando la relevancia de esta investigación para el futuro de la física cuántica.
Más información:
Mi, C. et al. Towards non-blinking and photostable perovskite quantum dots, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-027-55619-7, www.nature.com/articles/s41467-024-55619-7
