量子物体通常难以被直接观察，如单个分子或原子，需要借助特殊的显微镜。然而，维也纳工业大学（TU Wien）和奥地利科学技术研究所（ISTA）的研究人员实现了一项突破研究。他们利用超导电路构造出“人工原子”，这些量子结构的长度达到数百微米，对日常标准而言仍然很小，但在量子物理领域中已算“巨无霸”等级，而且可在一定条件下用肉眼观察。
这些超导电路结构在低温下能让电流无阻力流动，与天然原子的固定特性不同，其物理属性可被精确定制，为科学家提供了探索各种量子现象的新契机。这些人工原子通过耦合（相互结合）设计，可开发出一种能存储和提取光的系统，为未来量子实验提供关键技术支持。这项研究由ISTA的Johannes Fink团队负责实验，并由TU Wien理论物理研究所的Stefan Rotter提供理论支持。相关成果已发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters ）。
量子物理的核心特性之一是能量离散性，物体只能拥有特定的能量值，研究人员利用人工原子的高度可定制性，让其达到不同的能源状态，并通过微波技术操控与调节相互作用。微波通过特殊的金属共振器传输，其部分辐射会进入人工原子，实现光子在系统中的精确交换与控制。这提供了无与伦比的灵活性和操作自由度，使科学家能实现天然量子物体无法完成的功能。
在正确设计的条件下，这些人工原子还可以生成节奏精确的量子光脉冲。短暂的微波脉冲经过与人工原子作用后，可产生一系列分隔精确的量子光脉冲，类似于一个芯片等级的量子计时器。该技术甚至能用来生成单独且清晰分离的光子，或者作为量子内存，实现光子存储与释放的功能，为量子科学带来更多创新应用的可能性。
（首图为超导电路的显微图像，超导电路正被用于创建新型量子系统，这些系统比起天然的量子系统（如原子）更容易控制且更具可调性，来源：维也纳工业大学）
