粘貼三個矮人玻璃框架。它們形成一個塔形的簇，當您彼此製作一堆三個類似的冰淇淋時，它小得多。矮簇的直徑比人頭髮低十倍。在光學設備和激光束的幫助下，ETH蘇黎世的研究人員幾乎完全停止了物體。這在量子傳感器以及量子計算機的未來開發方面非常重要，因為它們是量子研究的最有希望的應用。
作為懸浮實驗的一部分，指導Martin Frimmer Photonics成員的研究人員能夠消除玻璃球的重力強度。但是，當指南針上的針頭移動到位時，延長的矮小物體仍在發抖。在矮簇的情況下，Trag運動非常快，但是很弱：每隔幾個偏轉的偏移量以數千度測量。這種小的旋轉振盪是所有對象可見的基本量子運動，物理學家稱為零點。 “根據量子力學的原理，一個物體不能完美，”弗里默的博士後洛倫佐·丹尼亞（Lorenzo Dania）和研究的第一作者。 “一個物體越高，它們越小，零居中，觀察它們的越難。”
多個記錄
到目前為止，沒有人能像ETH研究人員那樣成功地檢測出以這種規模實現對象的小動作。他們之所以實現這一目標，是因為他們能夠刪除從古典物理領域創建的所有運動，並掩蓋了量子運動的觀察。 ETH研究人員將92％的聚類運動歸因於量子物理學和8％的經典物理學的實驗；因此，他們指的是高量子清潔度。達尼亞解釋說：“事先，我們沒想到會達到高量子清潔度。”
而且記錄不會停止：研究人員將所有這些都在溫度下得到。量子研究人員通常需要使用特殊設備非常接近其絕對零對象（-273攝氏度）。這裡沒有必要。弗里默（Frimmer）繪製類比：“這是一款新車輛，它比傳統卡車運載更多的負載，同時消耗的燃料更少。”
一次很棒
儘管許多研究人員研究了個體或小原子中的量子效應，但弗里默和他的團隊卻是相對較大的物體的量子效應。在每日條件下，納米菌簇可能很小，但是它有數百個原子，從物理學家的角度來看，它變得可怕。物體在這種尺寸中的興趣部分促進了對未來量子技術應用的期望。這樣的應用必須使用量子力學原理控制較大的系統。
研究人員能夠使用所謂的光學鑷子拋光矮人顆粒。在此過程中，將粒子放在透明容器中的真空上。透鏡用於將偏光激光器放置在該容器中的一個點。在此焦點中，粒子與極化激光的電場對齊，因此保持穩定。
“完美的家”
弗里默說：“我們得到的是有一天在應用程序中提供的完美開始。”對於此類應用，您必須首先需要具有高量子清潔度的系統。所有外部干擾都可以成功地刪除，並且所需的運動表明現在已經實現了。這樣就可以感知量子機械效應，測量它們並將系統用於量子技術應用。
在可能的應用中，設計實驗以研究重力與量子力學之間的關係是一項基礎研究。也可以考慮傳感器的開發，例如測量氣體分子或在傳感器上運行的顆粒的開發。這對於搜索暗物質非常有用。弗里默說：“現在非常容易，我們擁有一個具有成本效益且適當的系統。”
導航和醫學的申請
在遙遠的將來，量子傳感器也可以用於醫學圖像中。預計將測量弱點大氣中的設備，以檢測脆弱的環境，否則會收到背景噪聲。另一個潛在的應用可能是運動傳感器，當與GPS衛星沒有關係時，可以促進車輛導航。
由於這些應用中的大多數，應將量子系統微型化。根據ETH研究人員的說法，這是原則上的。無論如何，他們找到了一種實現可監視量子狀態，昂貴且能源密集的時間的方法。
