공동 내 광자의 생성 및 사멸을 기록하고 있는 양자 점프 현상

양자 시스템을 연속적으로 관찰하게 되면, 트랩된 입자trapped particle)의 양자 상태가 갑자기 변화 또는 튀어 오르는 것을 관찰할 수 있다. 이러한 현상은 전자 및 분자와 같이 질량을 가진 입자에서 관찰되지만, 표준 광 검출기가 빛을 흡수하여 동일한 광자에 대한 측정을 방해하기 때문에 질량이 없는 가벼운 양자에 대해서는 관찰할 수 없었다. 최근 초전도 공동(superconducting cavity)에 저장된 마이크로웨이브 광자(microwave photon)를 검출하기 위해서 비흡수 원자 흐름을 이용함으로써 이러한 문제점이 극복되었다. 동일한 상태로 연관된 수백개의 원자 흐름이 갑작스러운 상태 변화에 의해서 중단되었다. 이러한 전보 신호는 각각의 광자가 탄생, 수명, 그리고 소멸에 대해 기록하고 있다. 이번 연구를 통해서 단일 광자를 상자에 넣고 정밀한 저울을 이용하여 무게를 측정하고자 했던 아인슈타인의 꿈을 현실화 했다.