No laboratório do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), um efeito quântico deslocou diretamente, pela primeira vez, um objeto visível a olho nu. Os cientistas fizeram um diamante centimétrico, suspenso sobre um ímã, mover-se para cima e para baixo sob a ação de uma força gerada pelos spins dos elétrons em sua rede atômica.
O experimento baseia-se em centros de nitrogênio-vacância — defeitos no cristal de diamante em que um átomo de carbono é substituído por um átomo de nitrogênio e uma vacância. Esses centros retêm elétrons desemparelhados, cujos spins podem ser polarizados por um laser verde. Sob iluminação pulsada, os spins se alinham de modo que seus minúsculos momentos magnéticos criam uma força fraca, porém mensurável.
O diamante está suspenso por uma haste de carbono ligada a uma placa de grafite que levita sobre ímãs graças ao diamagnetismo. Quando o laser está desligado, o movimento é mínimo; ao ligá-lo, o diamante se desloca dezenas de picômetros — uma distância registrada por um interferômetro com precisão de até um picômetro.
A massa do objeto é oito a nove ordens de grandeza maior do que nos experimentos spin-mecânicos anteriores. É o primeiro caso em que uma força puramente quântica de spin provocou uma resposta mecânica clássica em um objeto sujeito à gravidade.
O resultado abre caminho para testar a natureza quântica da gravidade. Para observar a superposição macroscópica, é preciso levitar objetos no vácuo e aumentar gradualmente sua massa até que os efeitos gravitacionais se tornem perceptíveis.
Já agora, a instalação permite criar sensores ultraprecisos para a busca de matéria escura e ondas gravitacionais. O próximo passo é mais uma ordem de grandeza em massa, e então os experimentadores esperam aproximar-se da realização concreta do «gato de Schrödinger».
Assim, minúsculas flutuações quânticas de spins tocaram pela primeira vez o mundo das coisas visíveis e delinearam uma ponte entre a mecânica quântica e a teoria geral da relatividade.
