自由落下する原子の量子波で、予測に沿う位相差という測定結果

落下する経路と静止する経路を比較

チームは、マイクロ波と磁場のパルスを使い、ルビジウム原子を量子重ね合わせの状態にしたと報じられている。
量子重ね合わせとは、一つの物体が複数の可能な経路を同時にとる状態である。
一方の経路は上向きに打ち出された後に重力で落下し、もう一方は磁力で支えられた。
二つの経路を再び重ねて波の位相を比較したところ、自由落下を長くするほど位相が増え、理論および等価原理と整合したという。
等価原理は、自由落下中には局所的に重力を感じないという考え方である。

原子干渉計は数十年前から存在したが、報じられた説明によると、自由落下する経路と静止した経路を進む同じ原子の量子位相を、必要な形で比較できる装置はなかった。

理論予測との差は2.5％

新たに説明された量子ガリレオ干渉計（QGI）は、ルビジウム原子を自由落下する経路とその場に保たれる経路へ同時に分け、落下時間とともに増える位相差を測定したと報じられている。
測定値は理論予測から2.5％の差だったという。

量子力学と相対性理論はいずれも大きな成功を収めてきた一方、両者を統一することは難しい。
今回報じられた手法は、自由落下中の量子状態を調べる手段を増やす。
ただし、この結果自体は、研究者が最終的に探ろうとしている両理論の不整合を示したものではない。