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Cientos de peonzas están en un carrusel. Cada una gira por su cuenta, pero además todo el carrusel rota. La tarea es tocar cualquier peonza y girar su eje mientras pasa. En el mundo cuántico, el papel de ese carrusel lo desempeña un cristal de átomos cargados (iones) en una trampa de Penning, un dispositivo donde los campos eléctricos y magnéticos retienen los iones y los hacen girar.

Antes, esa rotación conjunta era un obstáculo: un rayo láser que intentara controlar un ion individual simplemente no podía seguirlo. Ahora, un equipo del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ha resuelto el problema haciendo que el rayo se mueva sincrónicamente con el cristal, como una mano que acierta con el asiento correcto en el carrusel. El rayo no solo ilumina, sino que desplaza los niveles de energía del ion (lo que se llama desplazamiento Stark), girando su espín cuántico —el análogo del eje de la peonza— en el ángulo deseado.

Las pruebas mostraron que la precisión al girar el espín 180 grados alcanza el 95%, y el efecto sobre los iones vecinos es solo del 2%. Esto es suficiente para "dibujar" patrones de espines en el cristal. Por ejemplo, los físicos crearon una textura llamada "biskirmión": dos vórtices de espines enrollados en direcciones opuestas, como un doble remolino en un lago plano. Y en cristales de dos capas, lograron procesar cada capa por separado sin afectar a la otra.

Ahora el carrusel de peonzas se ha vuelto manejable. No solo se pueden fijar estados iniciales complejos, sino también medir el espín en dos direcciones a la vez en un solo experimento, gracias al método de Ramsey con doble cuadratura. Una sola mirada al carrusel permite conocer tanto el ángulo de inclinación de cada peonza como su velocidad de rotación.