Исследователь смог случайно открыть как управлять ядром одного атома, используя электрические, а не магнитные поля. Теоретическое решение этой загадки в 1961 году предложил нобелевский лауреат Николас Бломберген, однако с тех пор никто не смог подтвердить или опровергнуть его догадку. Новые данные о «ядерном электрорезонансе» случайно получили в лаборатории Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии благодаря неисправному оборудованию. Это открытие дает ученым новый уровень контроля над ядрами, что может серьезно ускорить разработку квантовых компьютеров.
Открытие произошло во время другого эксперимента по ядерному магнитному резонансу. Исследователи пояснили, что его выполнение похоже на попытку переместить шар на бильярдном столе, поднимая весь стол. Таким образом ученые перемещают нужный мяч, но одновременно с ним — все остальные. Ученые хотели оптимизировать этот процесс и искали как сделать это быстрее.
После некоторых неожиданных результатов исследователи поняли, что их оборудование неисправно — оно демонстрировали ядерный электрический резонанс из-за сломанной антенны. С последующим компьютерным моделированием команда смогла показать, что электрические поля могут влиять на ядро на фундаментальном уровне, искажая атомные связи вокруг ядра и вызывая его переориентацию.
«Это открытие означает, что у нас теперь есть путь для создания квантовых компьютеров с использованием одноатомных спинов без необходимости какого-либо колебательного магнитного поля для их работы», — отметили ученые.