O íon único mapeia campos eletromagnéticos 3D acima dos chips com sensibilidade recorde

Pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um método que usa um único íon para detectar campos eletromagnéticos acima de uma superfície e criar um mapa tridimensional deles. Os resultados de sua pesquisa foram publicados recentemente na Science Advances.

Enquanto nas armadilhas convencionais os átomos carregados ficam presos por campos elétricos oscilantes na faixa de radiofrequência, os pesquisadores da ETH usam a chamada armadilha de Penning, que se baseia em uma combinação de campos elétricos e magnéticos estáticos. Ao fazer isso, podemos variar a altura acima do chip de 50 micrômetros até 450 micrômetros e escanear uma área de 200 por 200 micrômetros", diz Sägesser.

Desta forma, estabelecemos um novo recorde para a medição mais sensível de um campo eléctrico oscilante num chip trap," afirma Sägesser. No tempo de medição de um segundo, ele e seus colegas conseguiram detectar um campo oscilante com amplitude de apenas 10 nanovolts por metro.

Para efeito de comparação, mesmo a uma distância de vários quilômetros, o campo eletromagnético de um telefone celular ainda é 10.000 vezes mais forte. Por mais de 30 anos, os pesquisadores tentaram descobrir de onde vem o ruído do campo elétrico próximo a um chip”, diz Home.

Seu novo método permite agora medir esses campos com muita precisão e resolução espacial 3D, e comparar os resultados com cálculos de modelos. Olhando para o futuro, Home vê o novo método como uma ferramenta adicional para a caracterização de materiais.

Tobias Sägesser et al, Uma sonda de íons aprisionados de varredura tridimensional, Science Advances (2026).

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