在沖繩的一間實驗室裡，科學家首次讓電子的量子自旋推動了一個公分大小的物體。一顆懸浮在石墨板上的鑽石移動了一百奈米——這個距離相當於人類頭髮的千分之一。這不僅僅是技術上的把戲：這項實驗顯示了微觀世界的力如何影響我們習慣視為古典、且受重力支配的事物。
來自沖繩科學技術大學院大學的團隊利用了鑽石晶體中的特殊缺陷——氮-空位中心。這些缺陷讓人們能夠用雷射光控制電子的自旋。石墨板由於抗磁性而懸浮在磁鐵構成的棋盤格上方，而一顆重達數毫克的鑽石則懸掛在下方。整個系統的總質量約為128毫克。
當雷射以脈衝照射鑽石時，電子的自旋產生了微小的磁振盪。這些振盪轉化為機械力，推動整個物體上下運動。運動由干涉儀記錄下來。在空氣中，位移達到了一百奈米，在真空中則可達一點五微米。重要的是，這個力正是源自量子效應，而非熱或振動。
以往，自旋力只能在單個原子上觀察到。如今，量子世界與古典世界之間的界線在質量上推進了八到九個數量級。這個物體已經大到重力能對它產生明顯作用——這為檢驗重力是否遵循量子規則開闢了道路。
這項實驗是在室溫下進行的，利用了NV中心中自旋的長相干時間。科學家強調：這是從大走向小的一步。正如抗磁性懸浮讓磁浮列車升起來一樣，在這裡它使系統得以與外界干擾隔絕，從而看到純粹的量子響應。
從長遠來看，這種方法將有助於創造宏觀疊加態——即物體同時存在於兩個位置的狀態。研究人員希望能夠接近「薛丁格的貓」的尺度，並建造超精密感測器，用於尋找暗物質或重力波。目前運動仍然是古典的，但它是由量子力所引發的。
這項研究發表在《Science Advances》上。它表明，兩個世界之間的界線並不像人們所想的那樣不可逾越，而每一個新的公分都讓我們更接近理解現實的構造。
