Este fenómeno, conocido como "acoplo ultrafuerte", supone un paso más hacia la llamada computación cuántica, además de abrir la puerta al desarrollo de circuitos más rápidos y potentes.

"A corto plazo, permitirá desarrollar circuitos que manipulen y detecten microondas con una mayor sensibilidad, con potenciales aplicaciones en móviles, satélites, radares y dispositivos de imagen médica", explica Juan José García Ripoll, investigador del CSIC en el Instituto de Física Fundamental.

A largo plazo, se espera que esta tecnología acelere el desarrollo de la computación cuántica, lo que permitirá acelerar determinados cálculos muy complejos.

García Ripoll explica en qué consiste un circuito cuántico: "Es un circuito impreso, como los de un ordenador, sólo que en lugar de estar realizado con silicio o cobre se fabrica con aluminio, material que a muy bajas temperaturas es superconductor".

Al trabajar a temperaturas tan bajas (hasta 20 mili-kelvin, una centésima de grado por encima del cero absoluto) y en un material que funciona como un conductor perfecto, la descripción del circuito tiene que hacerse según la mecánica cuántica, no con la teoría de circuitos convencionales.

"A esas temperaturas es posible detectar y manipular una a una las partículas que forman la corriente eléctrica: parejas de electrones que se mueven sin resistencia por el metal, atravesando pequeños obstáculos, comportándose unas veces como ondas y otras como partículas y, en general, revelando el comportamiento típico de su naturaleza cuántica", explica investigador.

Existen dos tipos de circuitos cuánticos: elementos muy pequeños que se comportan como átomos o largos cables superconductores capaces de transportar microondas. La teoría predecía que, al combinar ambos tipos de circuitos, la interacción entre las microondas y los átomos artificiales sería similar a la de la luz y los átomos reales, pero mucho más intensa, el llamado "acoplo ultrafuerte".

"Por ejemplo, mientras que se necesitan cientos de millones de átomos para construir un material opaco a la luz, nos bastaría con un solo circuito cuántico para detener un cantidad equivalente de microondas", ejemplifica Ripoll.