研究者らは量子もつれを利用して空間を超えて原子を連結し、物理量の測定において前例のない精度を達成した。もつれした原子雲を分離することで、チームは電磁場の検出を改善した。この画期的な成果は原子時計や重力センサーを洗練させる可能性がある。
バーゼル大学とパリのLaboratoire Kastler Brosselの科学者による共同研究が、量子もつれの新たな応用として高精度測定を実証した。もつれとは、粒子が分離されてもつながったままの量子現象で、古典物理学を覆し、2022年のノーベル賞でアインシュタイン＝ポドルスキー＝ローゼンのパラドックスを確認したことで注目された。Prof. Dr. Philipp Treutlein氏とProf. Dr. Alice Sinatra氏の指導のもと、研究者らは超低温原子のスピン（微小な磁気的性質）をもつれさせ、最大3つの異なる雲に分離した。これにより、量子不確実性を低減し、共通の擾乱を相殺してさまざまな電磁場を測定できた。「私たちはこの概念を拡張し、原子を最大3つの空間的に分離された雲に分配した」とTreutlein氏は述べ、約15年前に単一サイトで初めて原子をもつれさせたグループの研究を基盤としている。ポスドクのYifan Li氏は革新性を強調：「これまで、空間的に分離されたもつれ原子雲を用いた量子測定は誰も行っておらず、その理論的枠組みも不明瞭だった。」方法はまず1つの雲でスピンをもつれさせた後、分離し、少数の測定で高精度な場マッピングを可能にする。PhD学生のLex Joosten氏は潜在的応用を説明：「当方の測定プロトコルは、光学格子時計などの既存の高精度機器に直接適用可能だ」とし、レーザー格子内の原子が超高精度な時間保持者として機能する。また、重力計における原子干渉計を強化し、微妙な重力変動を検知できる。Science（2026, vol. 391, issue 6783, p. 374）に掲載されたYifan Li, Lex Joosten, Youcef Baamara, Paolo Colciaghi, Alice Sinatra, Philipp Treutlein, Tilman Ziboldらの研究は、量子効果を活用したセンシングを進化させる確立された量子計測学を前進させる。