Команда физиков из Технологического института Стивенса и Йельского университета начала эксперимент, целью которого является прямое обнаружение гравитонов — гипотетических квантовых частиц, переносящих гравитационное взаимодействие. Проект возглавляют Игорь Пиковский и Джек Харрис. Эксперимент стартовал в рамках программы по объединению квантовой механики и теории относительности.
Используется лазерно освещённый резонатор из сверхтекучего гелия сантиметрового масштаба. Теоретически гравитационная волна, проходящая через лабораторию, передаёт резонатору минимальный квант энергии, соответствующий одному гравитону. Полученные колебания преобразуются в фононы — кванты механических вибраций, которые фиксируются с помощью высокоточных лазеров.
Резонатор заполнен сверхтекучим гелием — веществом с нулевой вязкостью и минимальной тепловой активностью. Система позволяет измерять даже единичные кванты энергии. Эксперимент является первой попыткой создать физический детектор отдельных квантов гравитации и открыть их прямое наблюдение.
Складной принцип установки резонатора позволяет усиливать эффект взаимодействия гравитационных волн с квантовым объектом. В отличие от обычных лабораторных приборов, конструкция учитывает дискретную природу квантов и минимизирует потери энергии в макроскопических массах.
На текущем этапе исследователи продолжают оптимизацию системы и масштабирование на граммовые массы для повышения чувствительности. Успех эксперимента может открыть новую эру экспериментальной квантовой гравитации и дать шанс объединить теорию относительности и квантовую механику в единую фундаментальную теорию.