在冲绳科学技术大学院的实验室里,科学家首次让金刚石NV色心中的电子量子自旋推动了一个厘米尺度的物体。量子力所产生的经典力学响应被记录在比此前纪录高出八到九个数量级的质量上。
由日本OIST量子机械部门教授杰森·特瓦姆利领导的团队,使用了一块带有氮-空位色心的金刚石,它通过一根碳棒悬挂在石墨板上。石墨板借助抗磁效应悬浮在磁体阵列上方。功率为50毫瓦的绿色激光以脉冲方式照射金刚石,使NV色心中的电子自旋极化,并产生微小的磁涨落。这些涨落将金刚石向下推,而干涉仪则以皮米级精度记录下石墨板的位移。整个装置重约128毫克,位移达到了一百纳米。
该实验于2026年7月发表在《Science Advances》杂志上。结果已在同行评审刊物中得到确认,描述的是自旋量子力所产生的经典响应,而非量子叠加本身。选择NV色心是因为其具有较长的相干时间,能够在室温下比其他体系更长时间地保持量子态。
想象一个微小的指南针,其指针在看不见的场作用下转动,并推动整列火车:电子自旋正是如此,每一个都像微型磁体,共同推动了一个宏观物体。这不仅仅是信号的放大——这是量子效应在引力已可察觉的尺度上的直接显现。
这一成就为创造宏观叠加态和直接检验量子引力开辟了道路。基于同一原理,还可以构建用于寻找暗物质和引力波的超灵敏传感器。科学家指出,只需再将质量提高一个数量级,就能接近量子效应与引力效应变得相当的尺度。
2026年十月发表在《Science Advances》上的结果表明,量子世界与经典世界之间的边界已经推移到了厘米尺度。

