Okno z widokiem na poziom kwantowy
W różnych dziedzinach fizyki i badań naukowych, powoli aczkolwiek pewnie ujawniają się zjawiska kwantowo-mechaniczne związane z obiektami mechanicznymi. Jesteśmy bliżej niż kiedykolwiek obserwowania tych rozmaitych zjawisk, czy to w skali nanometra, centymetra czy kilometra, tj. począwszy od małoskalowych generatorów drgań po potężne detektory fal grawitacyjnych. Choć naukowcy zaangażowani w te dziedziny zgłaszają wyniki swoich obserwacji niezależnie, staje się coraz bardziej widoczne, że prędzej czy później musi pojawić się ujednolicony obraz i wspólny zestaw celów związanych ze zjawiskami kwantowymi w systemach mechanicznych. Nowoczesne techniki chłodzenia laserowego sprawiły, że zjawiska kwantowe, jak kwantowe działanie wsteczne, chłodzenie w stanie podstawowym i nieklasyczne stany ruchu objawiają się z większą gotowością. Może to zwiastować narodziny nowej dziedziny badań zwanej optomechaniką kwantową. Z technicznego punktu widzenia, celem zespołu projektu jest zaobserwowanie zjawisk mechaniki kwantowej związanych z makroskopijnymi obiektami mechanicznymi. Zespół skupił się na przedstawieniu zjawisk kwantowych obiektów mechanicznych w postaci toroidalnych monolitycznych mikrowgłębień. Zespół pod nazwą "Optomechanika kwantowa stosująca monolityczne mikro-rezonatory" zrealizował już ten cel częściowo dzięki opracowaniu przyrządu kriogenicznego do zabezpieczania mikrowgłębień w niskich temperaturach i obserwowania rezultatów. Zespół projektu zbadał także mikrostruktury przy użyciu nowej techniki, która dokonuje pomiaru właściwości optomechanicznych przy bardzo niskiej światłości. Eksperymenty, w których wykorzystano nowoczesne metody i techniki laboratoryjne, zaowocowały licznymi wynikami uzyskanymi przy niskim poziomie ziarnistości i dokładności. Postępy obejmują nowe ultraczułe systemy detekcji, opracowanie rezonansów optycznych wrażliwych na ruch nanorezonatora i wiele innych. W kolejnym istotnym eksperymencie wykorzystano hel-3, który pozwolił ujawnić wiele interesujących rezultatów, nowe efekty i przydatne spostrzeżenia. Dzięki nim możliwe jest przeprowadzenie dalszych istotnych eksperymentów, które rzucą więcej światła na dziedzinę optomechaniki i fizyki kwantowej. Dzięki temu obserwacja kwantowego szumu ciśnienia promieniowania, tj. pomiary wykraczające poza standardową najmniejszą długość fali, powinna być w zasadzie możliwa, podobnie jak inne sygnatury kwantowe, takie jak tarcie kwantowe. Projekt ten narzucił tempo dla tych odkryć, a najbliższe lata z pewnością okażą się pod tym względem bardzo interesujące.
