El Cold Atom Lab (CAL) de la NASA, una instal·lació situada a bord de l’Estació Espacial Internacional des del 2018, ha demostrat la viabilitat i els avantatges de realitzar interferometria d’àtoms ultra freds en condicions de microgravetat. Aquesta fita científica permet avançar en el coneixement sobre la gravetat, la composició d’altres planetes i satèl·lits, i obre vies per explorar fenòmens cosmològics encara per explicar, així com millorar el monitoratge de l’aigua i el gel terrestres.
En estudis publicats a les revistes Nature (novembre de 2023) i Nature Communications (agost de 2024), l’equip científic del CAL va aconseguir, per primer cop, interferometria simultània amb gasos quàntics de rubidi i potassi a l’espai i va emprar aquest instrument per mesurar tant les subtils vibracions de l’estació com la freqüència del làser de l’interferòmetre. Això suposa també la detecció del comportament ondulatori persistent de la matèria durant més de una dècima de segon sota microgravetat, la durada més llarga mai assolida fins ara a l’espai.
Els anomenats interferòmetres d’àtoms, fonamentats en l’ús d’àtoms ultra freds portats gairebé al zero absolut, permeten estudis de gran precisió sobre la gravetat i són una eina clau per a futures recerques sobre la matèria fosca, l’energia fosca i la teoria de la relativitat general d’Einstein. “Arribar a aquests fites va ser increïblement desafiador, i no sempre vam donar per fet que n’assoliríem l’èxit”, declara Jason Williams, científic del projecte Cold Atom Lab.
La disponibilitat d’aquesta instal·lació operada remotament des de la Terra demostra que la tecnologia quàntica pot ser útil per a missions espacials de llarga durada, i obre la porta a nous experiments per provar els fonaments de la física en condicions úniques, així com per millorar la comprensió del nostre planeta i de l’univers.