Исследователи из Делфтского технологического университета научились управлять ядерным спином отдельного атома. Для этого ученые применили модифицированный сканирующий туннельный микроскоп, подающий радиочастотные сигналы непосредственно на атом, что позволило независимо воздействовать на спин ядра и электрона.
В ходе эксперимента была усовершенствована методика двойного магнитного резонанса. Физики одновременно подавали сигналы на частотах, соответствующих переключениям электронного и ядерного спинов. Выяснилось, что ориентацию ядерного спина можно менять даже при слабой связи с электроном, когда квантовое запутывание состояний минимально.
Частоты ядерного спина оказались в 100–1000 раз ниже электронных. Ранее считалось, что прямое воздействие на ядро в таких условиях невозможно. Теоретическое обоснование реакции ядра на электрические сигналы микроскопа при слабой связи с электроном пока не найдено и требует дальнейшего изучения.
Результаты эксперимента важны для развития квантовых технологий. Ядерные спины менее чувствительны к внешним воздействиям, что повышает надежность записи и хранения квантовой информации. Использование кубитов на базе ядерных спинов может снизить количество ошибок при проведении квантовых вычислений.
