El grafeno, una lámina de carbono de un átomo de espesor, puede cambiar sus propiedades magnéticas como el agua cambia de forma: ora fluye, ora se congela en hielo. En el nuevo trabajo, los físicos han mirado por primera vez dentro de este proceso con un sensor del tamaño de la punta de una aguja. El sensor percibe el campo magnético como un dedo siente el calor de un radiador: a distancia.

Resultó que el cambio de estados en el grafeno no es un deslizamiento suave, sino un salto brusco. Como si el agua no se enfriara gradualmente, sino que se convirtiera instantáneamente en hielo a cero grados. Además, en el material, en el límite entre dos estados, aparecen manchas magnéticas parpadeantes, como islotes de hielo en agua aún líquida. Esto significa que los dos estados pueden coexistir, compitiendo por el espacio.

Estos saltos son importantes: si se aprende a controlarlos, se pueden crear interruptores para computadoras cuánticas. El estado magnético del grafeno es como un interruptor de luz: clic, y la corriente fluye. Solo que en lugar de corriente, es el espín del electrón, el 'peonza' interno de la partícula.

El trabajo muestra por primera vez que las transiciones topológicas en el grafeno son abruptas, como el cambio de estados de agregación del agua. Esto cambia la visión sobre la naturaleza de las fases cuánticas y abre el camino a nuevos dispositivos.