Pesquisadores capturam electrones realizando pulars quânticos impossíveis. Em novembro de 2026, cientistas da Universidade de Regensburg, Philipps-Universität Marburg e Forschungszentrum Jülich capturaram electrones pulando entre bandas de energia em grafeno, um material composto por uma camada extremamente fina de átomos de carbono.

Como electrones cruzam bandas de energia proibidas? Em semicondutores e materiais similares, os electrones estão restritos a certos intervalos de energia chamados bandas de energia. Entre essas bandas estão regiões conhecidas como bandas de energia proibidas, onde os electrones não podem ocupar estados estáveis.

Normalmente, os electrones permanecem dentro de suas bandas de energia. No entanto, ao expor grafeno a pulsos intensos de luz, os pesquisadores observaram que eletrônicos passaram de uma banda de energia para outra, cruzando a região proibida através de uma transição quântica.

A técnica experimental usada combina tecnologia avançada de lasers com microscopia eletrônica. Isso permitiu aos cientistas examinar o comportamento dos electrones em escalas de tempo muito curtas, além das capacidades convencionais de imagens.

Câmera lenta revela pulars quânticos. 'Se você quer saber quem ganhou uma corrida, você precisa assistir a todos os participantes', explica Vincent Eggers, primeiro autor do estudo. 'Da mesma forma, devemos observar o máximo possível de electrones simultaneamente para capturar aqueles que passam por uma transição quântica enquanto se movem'.

O instrumento-chave é um microscópio de emissão de fotoemissão de momento. Em vez de produzir uma imagem ampliada da superfície de um material, ele mede as energias dos electrones e como eles estão se movendo. Os pesquisadores então usam essa informação para criar mapas detalhados mostrando como os electrones estão distribuídos em diferentes bandas de energia.