在斯圖加特大學的實驗室裡，原本不超過塵埃大小的原子突然變成了巨人。它們的電子軌道直徑達到1,1微米——比普通原子大了一萬倍。正是這種「膨脹」的里德伯原子，讓物理學家一舉打破了三項世界紀錄。
成功的關鍵在於在室溫下轉向圓形里德伯態（circular Rydberg states）。以往為了抵禦熱輻射，需要用液氦冷卻。由蒂爾曼·普法烏教授和弗洛里安·邁納特博士領導的團隊將原子與黑體輻射隔絕，實現了11毫秒的壽命——比以往結果長二十倍。同時，他們還創下了光學鑷子中保持時間的紀錄——133毫秒。
里德伯原子能在五微米的距離上相互作用——以原子尺度而言這是極其遙遠的距離。這使得它們能夠被排列成有序陣列，並精確控制相互作用，這對量子模擬器至關重要。光學鑷子中的中性原子已被視為可擴展量子裝置最有前景的平台之一。
這項成就的重要性不僅限於基礎科學。量子資訊保持時間越長，計算時出錯的概率就越低，而在室溫下工作則消除了通往實際應用的主要障礙。研究人員指出，他們的方法基於1980年代的一個物理構想，但已針對現代量子平台進行了調整。
未來幾年，該團隊計劃在此基礎上打造更強大的量子模擬器、計算機和高精度感測器。《自然·通訊》上的發表證實：三項紀錄並非偶然，而是一場系統性的突破，正將我們帶向可靠量子技術的時代。
