Fisikawan dari Laboratorium Nasional Lawrence di Berkeley dan Universitas California mencatat gaya terlemah yang pernah diukur — hanya 42 yoktonewton. Ini setara dengan pengaruh yang miliaran kali lebih lemah daripada berat sebutir debu. Eksperimen ini membawa para ilmuwan mendekati hambatan ketelitian fundamental yang dikenal sebagai batas kuantum standar.
Dasar pengukuran ini adalah osilator mekanis yang terbuat dari 1200 atom rubidium, yang didinginkan hingga hampir mencapai nol absolut. Awan atom ditahan dalam perangkap optik yang terbuat dari berkas laser. Gaya luar diberikan melalui modulasi salah satu laser, dan responsnya direkam oleh probe. Konstruksi semacam ini memungkinkan sistem diisolasi dari kebisingan luar dan meminimalkan pengaruh balik pengukuran terhadap osilator itu sendiri.
Batas kuantum standar muncul dari prinsip ketidakpastian Heisenberg: pengukuran itu sendiri pasti mengganggu objek. Pada alat biasa, hal ini menimbulkan "pengaruh fluktuasi balik" yang menutupi sinyal lemah. Tim California mengatasi sebagian hambatan ini dengan hanya menggunakan 1200 atom dan isolasi laser, yang menghasilkan sensitivitas empat kali lebih tinggi daripada rekor sebelumnya.
Pencapaian ini membuka jalan menuju deteksi gelombang gravitasi yang lebih tepat — yakni "riak" ruang-waktu yang diprediksi oleh Einstein. Interferometer modern belum dapat dengan pasti merekam sinyal terlemah dari alam semesta awal. Sensitivitas baru ini mampu mengubah keadaan.
Para penulis mencatat bahwa peningkatan lebih lanjut pada detektor optik akan memungkinkan pendekatan yang lebih dekat lagi ke batas teoretis. Para teoretikus telah memprediksi kemungkinan pengukuran semacam ini pada tahun 1980, tetapi eksperimen nyata membutuhkan tiga puluh tahun tambahan.
Karya ini diterbitkan dalam jurnal Science dan menunjukkan bahwa batasan kuantum tidaklah mutlak — batasan tersebut dapat diatasi dengan solusi rekayasa yang elegan.
