نتایج یک آزمایش فیزیک نجومی در آمریکا نشان می‌دهد فیزیک‌دان‌های کوانتومی می‌توانند از تجهیزات نجومی برای مشاهده رفتارهای مکانیک کوانتومی در مقیاس‌های جرمی بالا استفاده کنند.
امکان انجام آزمایش‌های کوانتومی در مقیاس ماکرو
یکی از آزمایش‌های فیزیک نجومی که آمریکا انجام شده است، نشان می‌دهد چگونه تحقیقات بنیادی صورت گرفته در یک حوزه می‌تواند تأثیر عمیقی روی کارهای انجام شده در حوزه‌های دیگر داشته باشد. در این آزمایش، تجهیزات مورد استفاده در Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory یا LIGO راه را برای انجام آزمایش‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ فراهم نموده است. نتایج این کار در مجله New Journal of Physics منتشر شده است.
LIGO یک آزمایش بزرگ است که هزینه اصلی آن توسط بنیاد ملی علوم تأمین شده و بیش از ۶۰۰ فیزیک‌دان نجومی در این پروژه کار می‌کنند. هدف اصلی این پروژه شناسایی امواج گرانشی است که به ما کمک می‌کند فضا را از طریق لنزهای ارزشمند دیگری که امواج گرانشی هستند، مشاهده نماییم.
در این آزمایش انتظار می‌رود با اندازه‌گیری جابه‌جایی‌های کوچکی که در اثر عبور امواج گرانشی در جرم‌های آزمایشی ایجاد می‌شوند، این تابش‌ها به طور مستقیم شناسایی شوند. دانشمندان بر این باورند که این تابش‌ها از پدیده‌های عجیبی همچون سوپرنواها و برخوردهای ستاره‌های نوترونی و سیاهچاله‌ها نشأت می‌گیرند.
از نور لیزر برای بررسی جابه‌جایی‌های نسبی آینه‌های تداخل‌سنجی که همانند پاندول آویزان بوده و به عنوان جرم‌های آزمایشی نیمه‌آزاد عمل می‌کنند، استفاده می‌شود. از آنجایی که انتظار می‌رود اثر امواج گرانشی بسیار کوچک باشد، حسگرهای LIGO بسیار حساس بوده و می‌توانند جابه‌جایی‌های کوچک‌تر از یک هزارم اندازه یک پروتون را برای آینه‌هایی که ۴ کیلومتر از هم فاصله دارند، تشخیص دهند.
در باندهای فرکانسی مختلف، حساسیت تجهیزات LIGO توسط نویزهای نشأت گرفته از طبیعت کوانتومی نور لیزر و یا توسط نویزهای حرارتی ایجاد شد توسط انرژی حرارتی آینه‌ها محدود می‌شود. برای مطالعه رفتار مکانیک کوانتومی آینه‌های LIGO باید نویزهای حرارتی کاهش یابند؛ این کار را می‌توان با سرد کردن آینه‌های تداخل‌سنج توسط روش‌های مشابه سرد کردن لیزری اتم‌ها انجام داد. با این حال دما باید تا حد نزدیک صفر مطلق (۲۷۳- سانتی‌گراد) کاهش یابد.
با وجودی که رسیدن به صفر مطلق امکان‌پذیر نیست، دانشمندانی که روی LIGO کار می‌کنند، از نیروی میراننده بدون اصطکاک (frictionless damping force) و نیروی مغناطیسی احیاکننده (magnetic restoring force) برای سرد کردن این نوسان‌گرهای آینه‌ای تا یک میلیونیوم درجه سانتی‌گراد بالای صفر مطلق استفاده نموده‌اند. نیروی میراننده بدون اصطکاک انرژی آینه‌ها را می‌گیرد، در حالی که نیروی مغناطیسی احیاکننده، فرکانس نوسان را افزایش می‌دهد تا از اختلالات ناشی از حرکات موضعی زمین جلوگیری شود.
در حالی که تلاش برای شناسایی امواج گرانشی ادامه دارد، این محققان از تجهیزات LIGO برای مشاهده نوسانات یک پاندول ۷/۲ کیلوگرمی در سطح نزدیک به حالت پایه کوانتومی آن بهره می‌برند. این نتایج نشان می‌دهند که فیزیک‌دان‌های کوانتومی می‌توانند از این تجهیزات برای مشاهده رفتارهای مکانیک کوانتومی همچون گیرافتادن کوانتومی در مقیاس‌های جرمی بالا استفاده کنند.
