Pela primeira vez, spins quânticos deslocaram um objeto de escala centimétrica

Editado por: Svitlana Velhush

No laboratório do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, os cientistas fizeram, pela primeira vez, com que spins quânticos de elétrons em centros NV de diamante deslocassem um objeto de tamanho centimétrico. A resposta mecânica clássica a uma força quântica foi registrada numa massa que supera os recordes anteriores em oito a nove ordens de grandeza.

A equipe liderada pelo professor Jason Twamley, da Quantum Machines Unit da OIST, no Japão, utilizou um diamante com centros de nitrogênio-vacância, suspenso por uma haste de carbono numa placa de grafite. A placa era levitada sobre um conjunto de ímãs graças ao efeito diamagnético. Um laser verde de potência de 50 miliwatts iluminava o diamante em pulsos, polarizando os spins dos elétrons nos centros NV e criando minúsculas flutuações magnéticas. Essas flutuações empurravam o diamante para baixo, e um interferômetro registrava o deslocamento da placa de grafite com precisão de até picômetros. Todo o conjunto pesava cerca de 128 miligramas, e o deslocamento alcançava cem nanômetros.

O experimento foi publicado em 7 de outubro de 2026 na revista Science Advances. Os resultados foram confirmados na publicação revisada por pares e descrevem a resposta clássica à força quântica dos spins, e não a própria superposição. Os centros NV foram escolhidos pelo longo tempo de coerência, que permite manter estados quânticos à temperatura ambiente por mais tempo do que em outros sistemas.

Imagine uma bússola minúscula cuja agulha gira sob a ação de um campo invisível e empurra um trem inteiro: assim os spins dos elétrons, cada um dos quais se comporta como um ímã em miniatura, deslocaram coletivamente um objeto macroscópico. Isso não é apenas uma amplificação de sinal — é a manifestação direta de um efeito quântico num regime em que a gravidade já se faz notar.

O feito abre caminho para a criação de uma superposição macroscópica e para testes diretos da gravidade quântica. Com base nesse mesmo princípio, é possível construir sensores ultrassensíveis para a busca de matéria escura e ondas gravitacionais. Os cientistas observam que ainda resta aumentar a massa em mais uma ordem de grandeza para se aproximar do regime em que os efeitos quânticos se tornarão comparáveis aos gravitacionais.

Os resultados, publicados na Science Advances em outubro de 2026, mostram que a fronteira entre o mundo quântico e o clássico avançou para a escala dos centímetros.

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Fontes

  • First observation of quantum spins shifting a centimeter-scale object in the lab

  • For The First Time Ever, Quantum Spins Shift a Centimeter-Scale Object

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