Классическая теория гравитации Эйнштейна — общая теория относительности, описывающая тяготение как искривление пространства-времени — и квантовая физика крайне редко встречаются в прямых экспериментах. В этой работе учёные создали на лабораторном столе интерферометр: 50-километровый лабиринт из стекловолокна, свёрнутый в компактную катушку. В него запускали одиночные фотоны — кванты света. Гравитация, согласно общей теории относительности, слегка искривляет пространство внутри этого лабиринта, что приводит к изменению фазы световой волны на выходе: возникает микроскопическая задержка, словно один из коридоров незаметно удлинился — это и есть гравитационное красное смещение.

Чтобы выделить гравитационный эффект и не спутать его с сейсмическими шумами, стол подвесили на системе амортизаторов: вибрация даже от далёкого поезда могла бы разрушить точность измерений. Прибор сравнивал две половинки расщеплённой фотонной волны, прошедшие разные пути, и фиксировал разность фаз — расхождение всего в миллионные доли радиана. Так впервые в лабораторных условиях удалось зарегистрировать гравитационное красное смещение для отдельных световых квантов. Этот прорыв открывает путь к проверке того, как квантовые частицы «ощущают» искривлённое пространство-время. В перспективе подобные настольные детекторы, возможно, позволят улавливать и гравитационные волны — рябь пространства-времени на микроуровне.