A LIGO két hatalmas lézer interferométerből áll, amelyek lényegében két-két egymásra merőleges karból tevődnek össze. Ezen interferométerek egyikében zajlott a kísérlet. A detektor úgy észleli a téridő apró összehúzódásait és megnyúlásait, hogy az elvileg egyforma hosszúságú karokban egy-egy lézernyaláb fut végig, majd verődik oda-vissza sokszor a karok végeiben felfüggesztett tükrökről. Ha a téridő egy Földön átvonuló gravitációs hullám miatt megnyúlik vagy összehúzódik, az érintett kar hossza is megváltozik, ami miatt a lézernyalábok egyike késni fog vagy előbb ér be a másikhoz képest.
A mostani kísérlet során azonban nem a gravitációs hullámok észlelése volt a cél: az MIT kutatói a LIGO tavaly szeptemberi leállását használták ki arra, hogy a tükrökkel olyat kíséreljenek meg, ami eddig senkinek sem sikerült, vagyis egy makroszkopikus tárgyat olyan alacsony hőmérsékletre hűtsenek, hogy azon kvantummegfigyeléseket lehessen végezni.
A hűtést nem fagyasztással végezték, hanem a tükrök atomi szintű mozgásainak szinte teljes leállításával, amihez lézernyalábokat használtak ellenerőként. Vivishek Sudhir és kollégái ráadásul nem egyetlen tükörrel tették meg mindezt, hanem négy tükör kollektív mozgását hűtötték 77 nanokelvinre. Így a négy tükröt, pontosabban azok kollektív mozgását együttesen tekintették a kívánt kialakítású makroszkopikus objektumnak a szakértők. Ez ugyan hétköznapi értelemben nem a megszokott objektum, de pillanatnyilag a legnagyobb kiterjedésű dolog, amit kvantummozgás szempontjából alapállapotba sikerült hozni.
A kísérlet célja annak vizsgálata volt, hogyan kapcsolódik a klasszikus fizikával leírható világ, vagyis a körülöttünk lévő, szabad szemmel látható és tapintható tárgyak együttese a kvantumvilággal. Tipikus esetben a makroszkopikus tárgyakat kívülről túlságosan sok behatás éri ahhoz, hogy rajtuk a kvantumfolyamatokat meg lehessen figyelni. A LIGO felszín alatt elhelyezett, precízen pozícionált, lógó tükrei azonban ideális terepet jelentettek egy ilyen vizsgálatra. Szobahőmérsékleten ugyanakkor még mindig túlságosan „nyüzsögtek” ahhoz, hogy kvantumszinten értékelhető megfigyeléseket lehessen rajtuk végezni.
Ezért kellett lehűteni a tükröket, amelyeken így fantasztikusan tanulmányozható a dekoherencia, vagyis hogy hogyan veszítik el kvantumsajátosságaikat az objektumok, mondja Markus Aspelmeyer, a Bécsi Egyetem fizikusa, aki nem vett részt a vizsgálatban. Sudhir elmondása szerint a következő lépésben a gravitáció hatásait vizsgálják a rendszeren. Ez azért rendkívül érdekes, mert gravitációs hatást közvetlenül még sosem sikerült megfigyelni kvantumszinten. Akár az is elképzelhető, hogy a gravitáció csak nagyobb méretekben hat, de ha nem így van, a különleges kísérlettel biztosan megfigyelhetőnek kell lennie.
