Nos laboratórios da Alemanha, os elétrons no grafeno saltam subitamente através de lacunas de energia proibidas, e com uma probabilidade de até cem por cento. Não se trata de um erro de medição, mas de um processo real que foi possível filmar em tempo real.
Uma equipe de cientistas da Universidade de Regensburg, da Universidade Philipps de Marburg e do Centro de Pesquisa de Jülich realizou um experimento publicado na revista Nature em 2 de novembro de 2026. Eles utilizaram um microscópio de emissão fotoelétrica pulsada, combinado com potentes pulsos de laser, para acompanhar o movimento dos elétrons em camadas de grafeno atomicamente finas da mais alta pureza, cultivadas em Jülich. O método recebeu o nome de videografia subciclo: ele permite registrar eventos que ocorrem em frações de femtossegundo.
Nos semicondutores comuns, os elétrons permanecem em sua faixa de energia, separada por uma lacuna proibida. Aqui, porém, sob a ação do forte campo elétrico de um pulso de luz, os elétrons são acelerados e atravessam a lacuna sem estados intermediários. Imagine um elevador que se desloca instantaneamente do primeiro andar para o vigésimo, pulando todos os demais: é exatamente assim que se parece a transição de Landau-Zener-Majorana. A velocidade dos elétrons na borda da faixa determina a probabilidade de tal salto e, no grafeno, ela atinge cem por cento.
O experimento mostrou que a interação com a rede cristalina pode perturbar o movimento ordenado, mas o próprio tunelamento permanece previsível. Isso difere fundamentalmente do tunelamento clássico através de uma barreira espacial — aqui, a dinâmica no tempo desempenha o papel principal.
A descoberta abre caminho para o controle dos elétrons em materiais bidimensionais por meio da luz, e não apenas de tensões elétricas. No futuro, tais métodos poderão servir de base para novos dispositivos, nos quais as transições quânticas se tornarão uma ferramenta de trabalho, e não uma exceção rara.
Os resultados, publicados na Nature, confirmam: o método de videografia subciclo também funciona em outros materiais quânticos, oferecendo uma visão panorâmica de sua paisagem energética.
