غبارتان صغيرتان تحومان في نقطة تقاطع أشعة الليزر. كل واحدة تُمسك بواسطة «ملقط» خاص بها — شعاع مركّز يمنع الجسيم من السقوط. داخل تجويف مرآوي، يرتد الضوء بين الجدران، وترتبط تذبذباته بارتعاش الغبارتين.
عادةً، تهتز هذه الجسيمات باستمرار بسبب الحركة الحرارية، وهذا الاهتزاز يحجب رؤية التأثيرات الكمومية. لإيقاف الاهتزاز، يستخدم العلماء الضوء: فهو يسحب الطاقة من الحركة، مثل يد تهدئ أرجوحة تتأرجح. لكن عندما يكون هناك جسيمان، تظهر أنماط اهتزاز «مظلمة» — وهي أنماط لا يستطيع الضوء الوصول إليها وتبريدها. عندها تستمر الأرجوحة في التأرجح.
وجد المؤلفون طريقة للتحكم في الارتباط بين الضوء والجسيمات عبر إدارة الاستقطاب. عند الزاوية الصحيحة، تُبرَّد جميع أنماط الحركة الستة للغبارتين في الوقت نفسه إلى الحالة الكمومية الأساسية — وهي أدنى طاقة تسمح بها ميكانيكا الكم. هذا أشبه بإيقاف ست أرجوحات دفعة واحدة بسحب حبل واحد بالزاوية المناسبة.
الآن، يمكن للغبارتين أن تتصرفا كجسم كمومي واحد. مثل هذه الأنظمة ستساعد في دراسة كيفية ظهور القوانين الكمومية في العالم الذي نراه بالعين المجردة.
الجسيمات المبرَّدة إلى الحالة الأساسية تبلغ درجة حرارتها أجزاء من المليون من الكلفن — أبرد من الفضاء بين النجوم.