依靠超冷原子的流動云的新設(shè)備有望對量子世界的怪異性與我們每天經(jīng)歷的宏觀世界的熟悉度之間的相交進行潛在的測試。原子電子超導(dǎo)量子干擾設(shè)備(SQUID)也可能用于超靈敏旋轉(zhuǎn)測量，并作為量子計算機的組件。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室材料物理和應(yīng)用量子小組的物理學(xué)家Changhyun Ryu說：“在常規(guī)的SQUID中，電子電流中的量子干擾可用于制造最靈敏的磁場檢測器之一。”“我們使用中性原子而不是帶電的電子。SQUID的原子電子版本不響應(yīng)磁場，而是對機械旋轉(zhuǎn)敏感。”

原子電子SQUID雖然很小，僅約十分之一米，但它比通常受量子力學(xué)定律支配的分子和原子大數(shù)千倍。該設(shè)備的相對較大規(guī)模使其能夠測試宏觀現(xiàn)實主義的理論，這可以幫助解釋我們所熟悉的世界如何與在很小尺度上統(tǒng)治宇宙的量子怪異相兼容。在更實際的水平上，atomtronic SQUID可提供高度靈敏的旋轉(zhuǎn)傳感器或作為量子計算機的一部分執(zhí)行計算。

研究人員通過將冷原子捕獲在一片激光中來制造這種設(shè)備。第二個激光與片材“涂漆”的圖案相交，該圖案將原子引導(dǎo)到被稱為約瑟夫森結(jié)的小間隙隔開的兩個半圓中。

當(dāng)SQUID旋轉(zhuǎn)并且約瑟夫森結(jié)向彼此移動時，由于通過約瑟夫森結(jié)的電流的量子機械干涉，半圓中的原子總數(shù)發(fā)生變化。通過計算半圓的每個部分中的原子，研究人員可以非常精確地確定系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)速度。

作為第一個原子電子SQUID原型，該設(shè)備還有很長的路要走，才能帶來新的制導(dǎo)系統(tǒng)或?qū)α孔邮澜缗c經(jīng)典世界之間聯(lián)系的深刻見解。研究人員希望擴大該設(shè)備以生產(chǎn)更大直徑的atomtronic SQUID，可以為實際應(yīng)用和新的量子力學(xué)見解打開大門。