Intentar contar a las personas en una habitación oscura por el sonido de su respiración choca con el ruido general: no se oyen las respiraciones individuales. Un problema similar enfrentan los científicos que trabajan con espines cuánticos en sólidos. Cada espín (el momento magnético del electrón) tiene su propia "voz", pero el ruido técnico de los instrumentos la ahoga.
En el nuevo trabajo, los físicos estudiaron centros NV — defectos de la red cristalina del diamante donde un átomo de carbono se sustituye por nitrógeno y el nodo vecino queda vacío. Estos centros se comportan como pequeños imanes y su estado se puede leer con luz. El truco clave del experimento es el método de detección óptica de resonancia magnética (ODMR) con un contraste superior al 20% para una orientación cristalográfica de los espines. Este resultado se logró combinando excitación óptica selectiva por polarización y conversión de espín en carga. En otras palabras, el láser se ajustó para "interrogar" solo los espines con una orientación determinada e ignorar los demás.
Como resultado, el ruido de proyección se midió directamente en conjuntos de hasta 43 espines y, a partir de las fluctuaciones de la señal, se contó literalmente su número. Es como si el número de personas en una habitación se determinara por las sutiles oscilaciones del ruido general, no por el volumen del coro. Este enfoque promete una ventaja significativa en la sensibilidad de los magnetómetros basados en centros NV, y todo ello a temperatura ambiente, sin criostatos voluminosos ni campos magnéticos intensos.
Los centros NV en el diamante son tan estables que pueden almacenar información cuántica a temperatura ambiente durante más de un segundo: una eternidad para los estándares del mundo cuántico.