Розташування атомів в лінійному масиві областей бозе-конденсату. Центральні області містять більше атомів, оскільки масив створювався шляхом поділу однієї великої області з конденсатом.
Дослідницька група з Німеччини задіяла близько 12 000 ультрахолодних атомів для прототипу високочутливого детектора, заснованого на квантових властивостях атомів. Вчені змогли виміряти з високою точністю магнітне поле, однак та ж методика може застосовуватися для перевірки положень загальної теорії відносності або для уточнення точності атомного годинника.
Атомна інтерферометрія дозволяє виробляти прецизійні вимірювання всього, що здатне обурювати атомні квантові хвилі, наприклад, гравітаційного або магнітного поля. Методика дає особливо точні результати, якщо атоми являють собою конденсат Бозе - Ейнштейна (бозе-конденсат) - стан речовини при наднизьких температурах, в якому всі атоми знаходиться в одному квантовому стані і діють як єдина квантова сутність.
Наприклад, для вимірювання магнітного поля з високою точністю дослідники можуть помістити бозе-конденсат в поле і визначити частоту мікрохвильового випромінювання, необхідного для здійснення конкретного атомного переходу між двома станами. Поліпшенню точності в подібних експериментах сприяє застосування максимально можливого числа атомів для зниження статистичної похибки. Однак зростання кількості атомів пов'язане зі складнощами. При збільшенні щільності атоми починають об'єднуватися в молекули, порушуючи бозе-конденсат, а при збільшенні лінійних розмірів складніше утримати конденсат під контролем.
Маркус Обертхалер і колеги з Університету Гейдельберга знайшли спосіб вирішити цю проблему. Замість виготовлення однієї великої області з бозе-конденсатом вони створили багато маленьких, утримуваних в оптичній пастці, в якій інтерференція лазерних променів створює щось на зразок одномірного масиву пасток, розташованих в 5 мікрометрах один від одного. Кожна область бозе-конденсату незалежна від інших, проте всі вони можуть бути вимірені одночасно. Група виготовила до 30 таких елементів, кожен з яких складається з 300 - 600 атомів рубідію-87, охолоджених до 10 нанокельвінів.
Додаткову точність забезпечив метод ущільнення спину. Він передбачає зменшення квантової невизначеності однієї з величин, наприклад, координати, за рахунок збільшення іншої, наприклад, імпульсу.
Роздільна здатність системи склала 310 пікотесла при вимірюванні магнітного поля, також вона дозволяє заміряти градієнт магнітного поля величиною всього 12 пікотесла на мікрометр. За словами дослідників, система ідеально підходить для магнітної мікроскопії, яка використовується для зняття характеристик твердотільних поверхонь. Оскільки атомні стани системи також чутливі до переміщення, методика допускає проведення прецизійних вимірювань в рамках загальної теорії відносності або для детектування гравітаційних хвиль.
