Una mota de polvo levitando en una trampa láser es el péndulo ideal para medir la gravedad. Flota en el vacío sin tocar las paredes, y su movimiento depende solo de las fuerzas externas. En el nuevo trabajo se propone un sensor mejorado: un qubit mecánico "comprimido" basado en un oscilador no lineal. Así se denomina a un sistema donde la fuerza restauradora crece de forma desproporcionada al desplazamiento, como si un muelle se volviera más rígido al estirarlo con fuerza.
El truco principal reside en un modo especial de excitación. Sobre la partícula actúan dos pulsos láser desplazados en frecuencia. Es como si a un columpio no solo lo empujaras acompasadamente, sino que además comprimieras el propio movimiento: la amplitud en una dirección se hace mayor y en la otra, menor. Este péndulo "comprimido" reacciona con mucha más intensidad a un débil empujón gravitatorio. Además, la sensibilidad aumenta con la masa de la partícula: cuanto más pesada es la mota, más notable es su desplazamiento.
El precio de la amplificación es el ruido. La fricción ordinaria con las moléculas del gas residual (amortiguamiento mecánico) se convierte, en el estado comprimido, en ruido anisotrópico: afecta de manera distinta a las dos componentes de la oscilación. Es como si un micrófono direccional hiciera la voz más fuerte, pero también mezclara el rumor de la calle de forma desigual. Los autores han encontrado un equilibrio entre la ganancia en señal y la pérdida por decoherencia, lo que abre el camino a gravímetros cuánticos reales basados en partículas levitantes.
Las partículas levitantes ya se utilizan en detectores de materia oscura: si una partícula oscura choca con la mota, esta se sacude, y ese tirón puede detectarse.
En la novela "Solaris" de Stanisław Lem, el océano del planeta reacciona con sensibilidad a las perturbaciones gravitatorias, casi como un gravímetro viviente.