Una brújula dentro del átomo ✛
Dos electrones están en diminutas celdas de silicio, como pájaros en jaulas vecinas. Pueden girar en la misma dirección o en direcciones opuestas, y estas dos posiciones se llaman espines. Normalmente, para cambiar los electrones se necesita un imán fuerte. Pero resultó que los núcleos de los átomos de silicio y germanio generan por sí mismos una vibración débil que actúa como un camino irregular. Los electrones sienten esa irregularidad y cambian sin ningún campo externo.
Para que los electrones no se desvíen demasiado rápido, los científicos enviaron pulsos cortos que los devolvían a la posición correcta. Es como empujar un columpio en el momento justo cada vez. Con setenta pulsos de este tipo, el estado cuántico vivió 74,8 microsegundos en lugar de 1,17, es decir, sesenta veces más. En ese tiempo se puede medir cuán fuertemente están acoplados los electrones y qué tan rápido pierden su sincronía.
Este método será útil para chips cuánticos donde conviven elementos semiconductores y superconductores. Un imán externo lo estropea todo, pero la vibración interna de los núcleos funciona siempre. Así, el ruido aleatorio se convirtió en una herramienta útil que revela cómo está organizado un sistema cuántico.
El campo magnético terrestre en el laboratorio es de unos 58 microteslas, lo que da un desdoblamiento Zeeman de 1,6 MHz. Esto es suficiente para suprimir la mezcla con los tripletes T±, pero el gradiente de los núcleos es 100 veces más débil.
La idea de usar espines nucleares aleatorios como brújula integrada recuerda a la novela de Greg Egan «Cuantica», donde los estados cuánticos se controlan mediante la interacción con el entorno, no a pesar de ella.