استفاد الباحثون من التشابك الكمومي لربط الذرات عبر الفضاء، محققين دقة غير مسبوقة في قياس الكميات الفيزيائية. بفصل سحب ذرات متشابكة، حسّن الفريق كشف الحقول الكهرومغناطيسية. هذا الاختراق يمكن أن يحسّن ساعات الذرات وأجهزة كشف الجاذبية.
تعاون بين علماء في جامعة بازل ومختبر كاستلر بروسيل في باريس أظهر استخدامًا جديدًا للتشابك الكمومي لقياسات دقة محسنة. التشابك، ظاهرة كمومية تجعل الجسيمات متصلة رغم الفصل، يتحدى الفيزياء الكلاسيكية وتم تسليط الضوء عليه في جائزة نوبل 2022 لتأكيد مفارقة أينشتاين-بودولسكي-روزن. بقيادة البروفيسور الدكتور فيليب تروتلين والبروفيسورة الدكتورة أليس سيناترا، ربط الباحثون سبينات ذرات فائقة التبريد —خصائص مغناطيسية صغيرة— وقسموها إلى ثلاث سحب متميزة. سمح ذلك بقياس حقول كهرومغناطيسية متغيرة مع تقليل عدم اليقين الكمومي وإلغاء الاضطرابات الشائعة. «لقد وسّعنا الآن هذا المفهوم بتوزيع الذرات في ثلاث سحب مفصولة مكانيًا»، قال تروتلين، مستندًا إلى عمل مجموعته منذ حوالي 15 عامًا عندما ربطوا الذرات لأول مرة في موقع واحد. شددت الدكتورة ما بعد الدكتوراه ييفان لي على الابتكار: «حتى الآن، لم يقم أحد بإجراء قياس كمومي مع سحب ذرات متشابكة مفصولة مكانيًا، وكان الإطار النظري لهذه القياسات غير واضح أيضًا». يبدأ الطريقة بربط السبينات في سحابة واحدة قبل تقسيمها، مما يمكّن من رسم خرائط حقول عالية الدقة بقياسات قليلة. شرح الطالب الدكتوراه ليكس يوستن التطبيقات المحتملة: «يمكن تطبيق بروتوكولات قياسنا مباشرة على أجهزة الدقة الموجودة مثل ساعات الشبكة الضوئية»، حيث تعمل الذرات في شبكات الليزر كحراس زمن فائقي الدقة. يمكن أن يحسّن أيضًا تداخلات الذرات في مقاييس الجاذبية، التي تكشف عن تغيرات جاذبية دقيقة. نُشر في Science (2026، المجلد 391، العدد 6783، ص. 374)، الدراسة لييفان لي، ليكس يوستن، يوسف باامارا، باولو كولسياغي، أليس سيناترا، فيليب تروتلين، وتيلمان زيبولد تتقدم في المترولوجيا الكمومية، مجال راسخ يستغل التأثيرات الكمومية لأفضل استشعار.