量子物體通常難以被直接觀察，如單個分子或原子，需要藉助特殊的顯微鏡。然而，維也納工業大學（TU Wien）和奧地利科學技術研究所（ISTA）的研究人員實現了一項突破研究。他們利用超導電路構造出「人工原子」，這些量子結構的長度達到數百微米，對日常標準而言仍然很小，但在量子物理領域中已算「巨無霸」等級，而且可在一定條件下用肉眼觀察。
這些超導電路結構在低溫下能讓電流無阻力流動，與天然原子的固定特性不同，其物理屬性可被精確定製，為科學家提供了探索各種量子現象的新契機。這些人工原子通過耦合（相互結合）設計，可開發出一種能存儲和提取光的系統，為未來量子實驗提供關鍵技術支持。這項研究由ISTA的Johannes Fink團隊負責實驗，並由TU Wien理論物理研究所的Stefan Rotter提供理論支持。相關成果已發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters ）。
量子物理的核心特性之一是能量離散性，物體只能擁有特定的能量值，研究人員利用人工原子的高度可定製性，讓其達到不同的能源狀態，並通過微波技術操控與調節相互作用。微波通過特殊的金屬共振器傳輸，其部分輻射會進入人工原子，實現光子在系統中的精確交換與控制。這提供了無與倫比的靈活性和操作自由度，使科學家能實現天然量子物體無法完成的功能。
在正確設計的條件下，這些人工原子還可以生成節奏精確的量子光脈衝。短暫的微波脈衝經過與人工原子作用後，可產生一系列分隔精確的量子光脈衝，類似於一個晶片等級的量子計時器。該技術甚至能用來生成單獨且清晰分離的光子，或者作為量子內存，實現光子存儲與釋放的功能，為量子科學帶來更多創新應用的可能性。
（首圖為超導電路的顯微圖像，超導電路正被用於創建新型量子系統，這些系統比起天然的量子系統（如原子）更容易控制且更具可調性，來源：維也納工業大學）
