نظرية الجاذبية الكلاسيكية لأينشتاين — النظرية النسبية العامة، التي تصف الجاذبية بانحناء الزمكان — وفيزياء الكم نادرًا ما تلتقيان في تجارب مباشرة. في هذا العمل، أنشأ العلماء على طاولة المختبر مقياس تداخل: متاهة من الألياف الزجاجية بطول 50 كيلومترًا ملفوفة في ملف مضغوط. أُطلقت فيها فوتونات مفردة — كمات الضوء. وفقًا للنظرية النسبية العامة، تعمل الجاذبية على انحناء الزمكان داخل هذه المتاهة، مما يؤدي إلى تغير في طور موجة الضوء عند الخروج: يحدث تأخير مجهري، وكأن أحد الممرات امتد بشكل غير ملحوظ — وهذا هو الإزاحة الحمراء الثقالية.
لتمييز التأثير الثقالي وعدم الخلط بينه وبين الضوضاء الزلزالية، عُلقت الطاولة على نظام ممتصات للاهتزازات: حتى اهتزاز قطار بعيد قد يدمر دقة القياسات. قارن الجهاز بين نصفي موجة الفوتون المنقسمة، اللذين سلكا مسارين مختلفين، وسجل فرق الأطوار — وهو انحراف لا يتجاوز أجزاء من المليون من الراديان. وهكذا، ولأول مرة في ظروف مختبرية، تمكن الباحثون من تسجيل الإزاحة الحمراء الثقالية لكمات ضوئية منفردة. يفتح هذا الإنجاز الطريق لاختبار كيفية «إحساس» الجسيمات الكمومية بالزمكان المنحني الزمكان. في المستقبل، قد تتيح مثل هذه الكاشفات الطاولية التقاط الموجات الثقالية — تموجات الزمكان على المستوى المجهري.
تأثير الجاذبية على الضوء ضعيف جدًا لدرجة أنه عند الصعود مترًا واحدًا يتغير التردد بمقدار $10^{-16}$ فقط. في التجربة، التقطوا إزاحة طورية تبلغ 6 أجزاء من مائة ألف من الراديان — أي ما يعادل ملاحظة دوران عجلة بسمك شعرة.
في فيلم «Interstellar» أرسل الأبطال إشارة عبر الجاذبية. المتاهات الضوئية الحقيقية على الطاولات تُظهر الآن كيف تتشابك الجسيمات الكمومية في الفضاء المنحني.