国际空间站的一个角落里有一个非常酷的设施：冷原子实验室，原子可以被冷却到负 459 华氏度（负 273 摄氏度）。在几乎绝对为零时，原子几乎停止振动，并且可以达到称为玻色-爱因斯坦凝聚的状态。这让研究人员可以测试有关原子及其相互作用的理论，现在可以使用这些超冷原子来检测周围环境的变化。
该研究使用一种称为原子干涉仪的量子工具，它利用原子来测量重力等力。虽然这些工具也存在于地球上，但在地球表面需要应对地球引力，这使得仪器的灵敏度降低。在太空的微重力环境下，可以以更精确的方式对原子进行更长时间的测量，研究人员能够使用该仪器来检测空间站的振动。
美国宇航局喷气推进实验室的冷原子实验室项目科学家贾森·威廉姆斯在一份声明中表示：“实现这一里程碑具有极大的挑战性，我们的成功并不总是理所当然的。” “团队需要奉献精神和冒险精神才能实现这一目标。”
现在该团队已经演示了原子干涉测量在太空中的应用，该技术可用于未来的各种应用。这些范围从测试理论模型到跟踪地球上水的运动，并且可用于实验中以帮助阐明暗物质和暗能量等主题。
“原子干涉测量还可以用来以新的方式测试爱因斯坦的广义相对论，”弗吉尼亚大学的首席研究员卡斯·萨克特说。 “这是解释宇宙大尺度结构的基本理论，我们知道这个理论的某些方面我们还没有正确理解。这项技术可以帮助我们填补这些空白，让我们更全面地了解我们所居住的现实。”
该技术预计也将具有实际应用，例如改善飞机和船舶的导航。罗彻斯特大学研究员尼克·毕格罗表示：“我预计天基原子干涉测量将带来令人兴奋的新发现和影响日常生活的奇妙量子技术，并将我们带入量子未来。”
该研究发表在《自然通讯》杂志上。