ذرة إربيوم وحيدة تستقر على ركيزة من الفضة، ودورانها - اللف الداخلي للإلكترون - يخزن المعلومات الكمومية. في السابق، كان قلب هذا الدوران يتطلب نبضة مغناطيسية: أداة خشنة تصيب الجيران وتعمل ببطء. الآن، أظهر فيزيائيون من ألمانيا وكوريا أن الجهد الكهربائي وحده يكفي.
السر يكمن في ذرة التيتانيوم المجاورة. إنها تجلس بجانب الإربيوم وترتبط به عبر التفاعل التبادلي - نفس القوة التي تربط الذرات معًا في الجزيء. عندما يُطبق جهد على طرف إبرة المجهر النفقي، يزيح المجال الكهربائي التيتانيوم قليلاً. مثل رافعة، يسحب دوران الإربيوم ويقلبه. تستغرق العملية كلها أقل من نانوثانية.
قاس المؤلفون مدى سرعة استجابة الدوران للدفعة الكهربائية. اتضح أن تردد رابي - المعدل الذي يتأرجح فيه الدوران بين حالتي "أعلى" و"أسفل" - يصل إلى ما يقارب مليار دورة في الثانية. بالنسبة لدورانات العناصر الأرضية النادرة، هذا رقم قياسي: النتيجة السابقة كانت أكثر تواضعًا بعشر مرات. علاوة على ذلك، يعمل التحكم بشكل جيد بنفس القدر في أي اتجاه للمجال المغناطيسي، وهو أمر نادر لمثل هذه الأنظمة.
هذا المقود الكهربائي يفتح الطريق أمام دوائر كمومية حيث يتم توجيه كل دوران بشكل فردي وسريع. تشتهر أيونات العناصر الأرضية النادرة بذاكرتها الطويلة - يمكن لدوراناتها تخزين المعلومات لثوانٍ، بينما تفقد الكيوبتات المجاورة معلوماتها في ميلي ثانية. إذا أمكن الآن تبديلها بسرعة أيضًا، فإن الجمع بين الذاكرة الطويلة والسرعة العالية يبدو واعدًا.
الإربيوم هو أحد العناصر الأرضية النادرة التي تمنح بعض أنواع الزجاج لونًا ورديًا، ويُستخدم في ليزر جراحة العيون.