Fyzici ze Stanfordovy univerzity poprvé přímo pozorovali kvantový skok zvuku – sledovali, jak jediný fonon náhle přeskočil mezi energetickými stavy v reálném čase. Sto let starou předpověď, poprvé experimentálně potvrzenou u zachycených iontů v roce 1986 a u fotonů v roce 2007, se u kvant zvuku dosud nikomu zachytit nepodařilo.
Tým vedený fyzikem Amirem Safavi-Naeinim, s hlavními autory Takumou Makiharou a Erikem Szakielem, sestrojil mikroskopický mechanický rezonátor pomocí technik výroby čipů a spároval ho s supravodivým qubitem jako detektorem. Rezonátor kmitá zhruba dvě milisekundy – neobvykle dlouhou dobu doznívání, díky níž mohl qubit během jednoho běhu provést stovky měření a opakovaně zjišťovat, zda je vibrační energie ve stavu 1, nebo 0, aby přesně určil okamžik přechodu.
Výsledek, publikovaný v časopise Science, otevírá cestu k opravě chyb v kvantových počítačích, mimořádně citlivým biologickým senzorům schopným detekovat jednotlivé proteiny v buňkách i jemnějšímu ovládání zvukových technologií v běžných zařízeních. „Ukazuje to, že dokážeme neuvěřitelně jemně ovládat zvuk,“ uvedli výzkumníci, „což by mohlo znamenat, že zařízení postavená na zvuku jako základní technologii se výrazně zlepší.“