Aproximándose al estado de movimiento de un objeto de 10 kg

Área de la Ciencia:

• La mecánica cuántica
• La física cuántica
• Los estados cuánticos macroscópicos

Sus antecedentes:

• Los principios de la mecánica cuántica se aplican típicamente a los sistemas microscópicos.
• Los entornos térmicos oscurecen las firmas cuánticas en objetos macroscópicos.
• Investigar la mecánica cuántica a grandes escalas de masa es un reto.

Objetivo del estudio:

• Para preparar un oscilador mecánico macroscópico en un estado cuántico.
• Para superar los efectos cuánticos que enmascaran el ruido térmico.
• Para permitir pruebas de mecánica cuántica y gravedad en sistemas masivos.

Principales métodos:

• Se enfrió un oscilador mecánico de 10 kilos a 77 nanokelvin.
• Reducción del entorno térmico para suprimir la reacción cuántica.
• Utilizó mecanismos de retroalimentación para aumentar la masa efectiva en un estado cuántico.

Principales resultados:

• Hemos logrado una ocupación fonónica de 10.8 para el movimiento del centro de masa del oscilador.
• Se suprimió la reacción cuántica en 11 órdenes de magnitud.
• Aumentó la masa efectiva del objeto preparado cerca de su estado fundamental de movimiento en 13 órdenes de magnitud.

Conclusiones:

• Demostró un método para preparar objetos masivos en estados cuánticos.
• Abrió nuevas vías para probar la física fundamental a escalas macroscópicas.
• Abrió el camino para sondear la gravedad cuántica con sistemas mecánicos masivos.