Исследователи из Делфтского технического университета в Нидерландах сумели с помощью радиоволн управлять магнетизмом ядра отдельного атома. Результат оказался неожиданным: до сих пор физики считали, что таким ядерным спином нельзя управлять непосредственно. Открытие может создать новые возможности для хранения и считывания квантовой информации.В таких металлах, как железо и никель, каждый атом обладает небольшим магнитным моментом. «Безусловно, наиболее сильный магнетизм создают электроны, — говорит руководитель исследования Сандер Отте. — Но у некоторых атомов спином обладает и ядро. Он гораздо слабее, зато значительно лучше защищён от внешнего мира».Группа Отте изучает спины с помощью модифицированного сканирующего туннельного микроскопа. Раньше исследователи в основном работали с электронным спином, который легче всего считывать. Ядерный спин проявлялся лишь косвенно, посредством так называемого сверхтонкого взаимодействия.В новом эксперименте ведущий автор Хестер Веннема и её коллеги одновременно направляли на атом два разных сигнала: один воздействовал на электрон, другой — на ядро. К своему удивлению, исследователи обнаружили, что могут изменять состояние ядерного спина даже тогда, когда электронный и ядерный спины были в значительной степени разделены.«Согласно нашему простому пониманию происходящего, этого вообще не должно было случиться, — говорит Отте. — Ядерный спин не должен быть чувствителен к электрическим сигналам сканирующего туннельного микроскопа».Для исследования команда усовершенствовала существующий метод двойного магнитного резонанса, приспособив его для работы с отдельным атомом. Это позволило независимо воздействовать на магнетизм атомного ядра и электрона. Читать далее