Pesquisadores da Universidade de Oxford usaram íons presos para simular um efeito complexo de física quântica. Em um estudo publicado na revista Nature Physics, eles demonstraram o efeito Aharonov-Bohm em uma simulação quântica de uma teoria de gauge latticial, utilizando um sistema híbrido de íons presos.

A teoria de gauge descreve como a matéria interage através de campos de gauge, que transportam forças como a eletromagnética, fraca e forte. Esses campos formam a base do Modelo Estándar da física de partículas. Nas teorias de gauge latticiais, o espaço é modelado como uma grade, com a matéria nos vértices e os campos de gauge nas linhas conectando-os.

A simulação quântica oferece uma maneira de estudar essas teorias. No entanto, a maioria das simulações quânticas do mais simples caso - a teoria de gauge latticial Z₂ - tem sido limitada a uma dimensão espacial, onde os efeitos relacionados ao fluxo magnético não podem aparecer.

Para resolver esse problema, os pesquisadores usaram íons presos para simular uma teoria de gauge latticial Z₂ em um anel quase bidimensional. Os íons presos desempenham um duplo papel. Seus estados eletrônicos codificam os campos de gauge e suas vibrações codificam a matéria.