在史丹佛的實驗室裡，一個微小的機械共振器突然不再平順地振動，而是猛然一跳——正如量子力學所預言的那樣。科學家首次即時捕捉到這一刻：聲音的量子，即聲子，在幾毫秒之內從一個能量態躍遷到另一個能量態。
聲子是振動的離散份額，類似於光的量子——光子。在尋常世界裡，聲音是逐漸衰減的，就像鐘被敲響之後那樣。在量子層面上，能量則以躍遷的方式改變，而如今，由阿米爾·薩法維-納伊尼領導的研究人員得以「當場」捕捉到這樣一次躍遷。
成功的關鍵在於一個微觀共振器，它能「鳴響」長達兩毫秒——對它這樣的尺寸而言，這是一段極長的時間。在這段時間裡，與共振器相連的超導量子位元得以完成數百次測量，並精確判定聲子從「1」態躍遷到「0」態而消失的那一刻。
這項實驗為新的量子技術開闢了道路。在量子電腦中，這類躍遷往往成為誤差的來源；能夠追蹤它們，是邁向糾錯的重要一步。此外，該裝置的靈敏度還將使人們得以製造超高精度的感測器，例如用於偵測細胞內單個蛋白質的感測器。
從長遠來看，對量子聲音的控制也將改善日常的電子產品：智慧型手機、聲學感測器以及其他聲音扮演關鍵角色的裝置。這項研究發表於《Science》期刊，為始於二十世紀初、長達百年的探索畫上了句號。
如今，量子聲學正從理論走向實踐，而這改變了人們對於如何在最根本的層面上操控振動的認識。
