Охлаждённый почти до абсолютного нуля с помощью жидкого гелия, полупроводниковый диск достиг такого низкого уровня энтропии, что его тепловое дрожание стало меньше одного фонона — кванта звука, то есть минимальной порции колебательной энергии в твёрдом теле. Для сравнения: обычная гитарная струна после щипка рождает миллиарды фононов; здесь же — в среднем 0,66 фонона, словно струна, застывшая в квантовой неопределённости: и движется, и нет.
Чтобы измерить это микроскопическое движение, исследователи использовали метод спектроскопии боковых полос Бриллюэна. К диску поднесли тонкую оптическую нить, и свет, рассеиваясь на его поверхности, выдавал фононы — по сдвигу частоты рассеянного света можно судить о колебаниях. Так удалось зафиксировать рекордно низкое тепловое возбуждение. Однако сам измерительный свет слегка нагревал диск, мешая полному охлаждению — аналогия со смычком, который вместо того чтобы успокоить струну, добавляет ей дрожь, остаётся точной: оптическое поле вносило энергию, ограничивая достижимый минимум фононов.
Такой контроль над макроскопическим объектом стирает границу между нашим, классическим миром и квантовым. Квантово-охлаждённые системы могут стать сердцем сверхчувствительных датчиков, способных улавливать гравитационные волны или регистрировать отдельные молекулы.
Охлаждение диска использует смесь жидких гелия-3 и гелия-4: при разделении смеси отбирается тепло — примерно как испаряющийся пот охлаждает кожу, но гораздо эффективнее.