Doctora en Ciencias Físicas por la Universidad Autónoma de Madrid (1984), en el área de Teoría de la Materia Condensada.  Realizó una estancia posdoctoral en el Instituto Max Planck de Grenoble, y a su vuelta fue becaria posdoctoral y Profesora Honoraria en la UAM. En 1987 obtuvo una plaza permanente en el CSIC y finalmente se promocionó a Profesora de Investigación (2005). Dirige el grupo fundado por ella misma "Nuevas Plataformas y Nano-dispositivos para Simulación y Computación Cuántica". (https://wp.icmm.csic.es/npqsic/).

Los temas principales de su investigación han sido la interacción luz-materia, y en particular el transporte cuántico en presencia de campos periódicos en el tiempo, tema este sobre el que escribió un artículo de revisión, invitada por el editor, en Physics Reports. Su investigación también se ha centrado en el análisis teórico de los bits cuánticos de espín en redes de puntos cuánticos semiconductores, su manipulación y en el análisis de diferentes protocolos para la transferencia de información cuántica. Otra línea de su investigación es el análisis de las propiedades topológicas de sistemas de baja dimensión, en particular sistemas en presencia de campos periódicos en el tiempo (sistemas Floquet), tema en el que investiga cómo se modifican las fases topológicas de materiales cuánticos al aplicar campos periódicos en el tiempo. Así mismo investiga el papel de los estados de borde con origen topológico, en sistemas de baja dimensión, para la transferencia de información cuántica.

Ha participado en numerosos proyectos nacionales e internacionales, ha sido invitada a realizar estancias en numerosos centros de investigación internacionales, ha impartido más de cien conferencias invitadas en congresos internacionales y más de sesenta seminarios en centros de investigación. Ha publicado más de doscientos artículos JCR, siendo editora de dos libros. Ha participado en distintos comités en más de 40 congresos, y ha sido chair del congreso ICSNN 2018 y co-chair del congreso Spin Qubit 5. Ha participado en numerosos paneles de evaluación en España y en el extranjero, como el panel del ERC (Starting Grants), evaluadora de centros de excelencia en Alemania, etc. Es miembro del comité que elaboró el Plan de Igualdad de la Real Sociedad Española de Física.

Ha supervisado a 15 estudiantes de doctorado (dos más acabando la tesis). Participa en programas de máster y doctorado (UAM y UCM), y en los Másters de Nanotecnologías Cuánticas de la UIMP-CSIC y de la UC3M. Ha supervisado a numerosos investigadores e investigadoras posdoctorales, de máster y grado, y a estudiantes alemanes a través del programa RISE.

Es vicepresidenta de la IUPAP y presidenta de la comisión C8 (Semiconductores). Fellow de la American Physical Society (División de Información Cuántica) y Outstanding Referee. Miembro del Consejo Científico de la Fundación Gadea Ciencia. Ha sido distinguida como Mercator Fellow en la Universidad de Ratisbona (2017/2021) y distinguida por los méritos científicos en el CSIC (2017/2018). Ha recibido el premio Emmy Noether (EPS) 2023 por su carrera científica.