Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, conseguiram iniciar um movimento controlado no próprio coração de um átomo. Eles fizeram o núcleo atômico interagir com um dos elétrons nas camadas mais externas do átomo. Esse elétron pôde ser manipulado e lido através da agulha de um microscópio de tunelamento de varredura.

A pesquisa, publicada na Nature Communications , oferece perspectivas para armazenar informações quânticas dentro do núcleo, onde elas ficam protegidas de perturbações externas.

Por semanas a fio, os pesquisadores estudaram um único átomo de titânio. "Um átomo de Ti-47, para ser preciso", diz o líder da pesquisa Sander Otte. "Ele tem um nêutron a menos que o Ti-48 naturalmente abundante, o que torna o núcleo ligeiramente magnético."

Esse magnetismo, o "spin" na linguagem quântica, pode ser visto como uma espécie de agulha de bússola que pode apontar em várias direções. A orientação do spin em um dado momento constitui um pedaço de informação quântica.

O núcleo de um átomo flutua dentro de um vazio comparativamente gigante, bem longe dos elétrons em órbita, alheio ao seu ambiente. Mas há uma exceção: devido à "interação hiperfina" extremamente fraca, o spin nuclear pode ser influenciado pelo spin de um dos elétrons .

Uma vez que todas as condições experimentais foram atendidas, os pesquisadores usaram um pulso de voltagem para empurrar o spin do elétron para fora do equilíbrio, após o que ambos os spins oscilaram juntos por uma fração de microssegundo. "Exatamente como Schrödinger previu", diz Veldman.

Junto com os experimentos, ele realizou cálculos que reproduziram as flutuações observadas surpreendentemente bem. A forte concordância entre observações e previsões demonstra que nenhuma informação quântica é perdida durante a interação entre o elétron e o núcleo.

A blindagem eficiente do ambiente torna o spin nuclear um candidato viável para reter informação quântica . A pesquisa atual pode levar essa aplicação um passo mais perto. Mas não é isso que move principalmente os pesquisadores.

Otte diz: "Este experimento dá aos humanos influência sobre o estado da matéria em uma escala inimaginavelmente pequena. Para mim, só isso já faz valer o esforço."