高精度操作和測量這些物體的平移和旋轉的能力產生了壹個新的實驗平臺，為基礎和應用研究提供了獨特的機會。
舉幾個例子，懸浮物體對外力和加速度的高度敏感性正在促進傳感器的發展和新物理的探索，以及對影響這些粒子運動的摩擦力和力的完全控制和對隨機熱力學假設的檢驗。此外，通過創造超高真空，可以將摩擦和噪聲降至基本最低水平，這不僅為量子傳感和探測鋪平了道路，也為探索迄今為止尚未探索的質量狀態下的宏觀量子疊加鋪平了道路。奧地利科學院量子光學與量子信息研究所和因斯布魯克大學理論物理系的Oriol Romero-Isart說。
冷卻到量子基態
2010首次提出量子光學技術，是壹種利用光腔將懸浮納米粒子的運動冷卻到量子態的方法。從那時起，這些建議通過實驗得到了發展，並通過實現基於光、電和磁的控制機制得到了補充。到目前為止，基於光腔和主動反饋的冷卻方案已經成功地將懸浮在介質中的納米粒子的運動冷卻到量子基態，這為尚未探索的量子物理開辟了道路。
物理學、材料科學和傳感器
納米物體懸浮在高真空中，這提供了以前無法實現的與環境的隔離，並為研究和應用提供了新的機會。Carlos gonzalez-Balestro解釋說:“目前的工具箱允許通過光、電和磁相互作用懸浮和控制任何種類的納米物體，包括磁體、金屬、具有色心的鉆石、石墨烯、液滴甚至超流氦。”因斯布魯克大學理論物理系博士後研究員。“這些相互作用還提供了壹種將內部自由度（如聲子、磁子和激子）與控制良好的外部自由度（平移和旋轉）相耦合的方法。”
懸浮系統是材料科學的潔凈試驗臺，可以在極端條件下檢測甚至設計物質。此外，懸浮系統是研究非平衡物理的理想平臺。將控制擴展到懸浮粒子的所有自由度可以減少噪聲源和退相幹。它將為宏觀量子物理的新領域（例如制備由數十億原子組成的物體的宏觀量子疊加）和探索未探索領域的弱力（例如暗物質模型預測的弱力）打開大門。最後，懸浮系統在超靈敏力檢測中的應用也為商業傳感應用帶來了機遇，包括重力儀、壓力傳感器、慣性力傳感器和電/磁場傳感器。
更多信息:卡洛斯·貢薩雷斯-巴列斯特羅等人，《懸浮動力學:真空中微型物體的懸浮和控制》，《科學》（2021）。DOI:10.1126/science . abg 3027 . www . science . org/DOI/