Berkeley'deki Lawrence Ulusal Laboratuvarı ve Kaliforniya Üniversitesi'nden fizikçiler, şimdiye kadar ölçülen en zayıf kuvveti kaydetti — yalnızca 42 yoktonewton. Bu, bir toz zerresinin ağırlığından milyarlarca kat daha zayıf bir etkiye eşdeğerdir. Deney, bilim insanlarını standart kuantum sınırı olarak bilinen temel hassasiyet engeline yaklaştırdı.
Ölçümün temelinde, neredeyse mutlak sıfıra kadar soğutulmuş 1200 rubidyum atomundan oluşan mekanik bir osilatör vardı. Atom bulutu, lazer ışınlarından oluşan bir optik tuzakta tutuluyordu. Dış kuvvet, lazerlerden birinin modülasyonuyla uygulanıyor, tepki ise bir probla kaydediliyordu. Bu tasarım, sistemin dış gürültüden yalıtılmasını ve ölçümün osilatörün kendisi üzerindeki geri etkisinin en aza indirilmesini sağladı.
Standart kuantum sınırı, Heisenberg belirsizlik ilkesinden doğar: ölçümün kendisi kaçınılmaz olarak nesneyi bozar. Sıradan cihazlarda bu, zayıf sinyalleri maskeleyen bir «geri dalgalanma etkisi» yaratır. Kaliforniya ekibi, yalnızca 1200 atom ve lazer yalıtımı kullanarak bu engelin bir kısmını aştı ve önceki rekorlardan dört kat daha yüksek bir hassasiyet elde etti.
Bu başarı, Einstein'ın öngördüğü uzay-zamanın o «dalgalanmalarının» yani kütleçekim dalgalarının daha hassas biçimde algılanmasının yolunu açıyor. Günümüz interferometreleri, erken Evren'den gelen en zayıf sinyalleri henüz güvenilir biçimde kaydedemiyor. Yeni hassasiyet bu durumu değiştirebilir.
Yazarlar, optik detektörün daha da iyileştirilmesinin teorik sınıra daha da yaklaşmayı mümkün kılacağını belirtiyor. Teorisyenler böyle bir ölçümün olasılığını 1980 yılında öngörmüştü, ancak gerçek deney otuz yıl daha gerektirdi.
Çalışma Science dergisinde yayımlandı ve kuantum sınırlamalarının mutlak olmadığını — zarif mühendislik çözümleriyle bunların aşılabileceğini gösteriyor.
