Innovadora observación del giro nuclear en tiempo real
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos han logrado un hito científico al observar, por primera vez, el giro magnético del núcleo de un átomo en tiempo real. Este avance abre nuevas puertas para el control preciso del magnetismo nuclear, con potenciales aplicaciones en la tecnología cuántica.
¿Cómo midieron el giro nuclear?
El equipo utilizó un microscopio de efecto túnel (STM) equipado con una aguja extremadamente fina capaz de detectar átomos individuales. Si bien el STM no puede medir directamente el giro nuclear, los científicos lograron hacerlo indirectamente al observar la influencia del núcleo en los electrones del mismo átomo, quienes poseen su propio «spin» o giro magnético.
La interacción entre el giro del núcleo y el de los electrones, conocida como interacción hiperfina, permitió capturar los cambios y transiciones del estado cuántico del núcleo. Sorprendentemente, el giro nuclear permaneció estable durante varios segundos, mucho más tiempo que el giro electrónico, que dura apenas unos 100 nanosegundos.
Mediciones rápidas y control experimental
Los científicos pudieron registrar en vivo en sus pantallas una señal que alternaba entre dos niveles, reflejando el cambio del giro nuclear entre distintos estados cuánticos de manera instantánea. Gracias a estas rápidas mediciones, alcanzaron la llamada lectura «single-shot», que implica medir el estado del giro sin alterar su estabilidad ni inducir cambios.
Este avance técnico no solo permite estudiar el comportamiento del giro nuclear como nunca antes, sino que también abre la posibilidad de controlar estos estados para futuros desarrollos en sensores cuánticos y simulación a nivel atómico.
Implicaciones y futuro de la investigación
El trabajo publicado en Nature Communications representa un paso fundamental en la manipulación y medición de fenómenos cuánticos. Según los investigadores, la capacidad de medir con precisión y rapidez las fluctuaciones del núcleo atómico es esencial para el avance de tecnologías cuánticas innovadoras.
Además, esta investigación establece una base para exploraciones futuras que podrían mejorar la computación cuántica, la metrología y otros campos vinculados a la física y la nanotecnología. Para quienes estén interesados en más avances sobre el control cuántico, el artículo relacionado Precision in the Quantum Realm: Controlling the Core of an Atom ofrece un complemento excelente.
Referencias
El artículo original es «Single-shot readout of the nuclear spin of an on-surface atom» por Evert W. Stolte et al., publicado el 21 de agosto de 2025 en Nature Communications.
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