Исследователи из Делфтского технологического университета заявили об управлении ядерным спином отдельного атома. В эксперименте использовался модифицированный сканирующий туннельный микроскоп, через иглу которого подавались радиочастотные сигналы. Целью был контроль не электронного, а ядерного спина атома. По словам учёных, ранее считалось невозможным напрямую воздействовать на ядро таким способом при слабой связи между его спином и спином электрона. Эти выводы описаны в их отчётах и возвестили о новом подходе к квантовым системам на нулевой размерной шкале.

В эксперименте применялась техника двойного магнитного резонанса: исследователи подавали два сигнала одновременно — один на частоте, соответствующей переключениям электронного спина, и второй — на частоте ядерного спина. Это позволило раздельно изучать влияние каждого сигнала и, в итоге, показать, что ориентацию ядерного спина можно переключать даже при слабой связи ядра с электронным спином. Важным фактом стало то, что частоты ядерного спина существенно ниже частот электронного спина, примерно в диапазоне 100–1000 раз; однако ядро реагировало на электрические воздействия микроскопа. Почему так происходит — остаётся предметом теоретических размышлений, и ответа на этот вопрос ещё не дано.

По результатам исследования ядра удаётся держать под контролем даже в условиях слабой кореляции с электронным спином, что несёт важные практические смыслы для квантовых технологий. Ядерные спины обладают большей устойчивостью к внешним помехам по сравнению с электронными, что делает их перспективными для надёжной записи квантовой информации и более длительного сохранения состояний. Кроме того, кубиты на базе ядерных спинов могут снижать числа ошибок в квантовых вычислениях. Хотя реальный механизм взаимодействия ещё не полностью объяснен теоретиками, сами учёные подчёркивают, что результат открывает путь к новым схемам контроля квантовых состояний и требует дальнейших исследований.