研究人员正准备通过将超冷原子拉伸成房间长度的波，并将它们放入100米长的真空管中，来仔细研究微观尺度下的自然。该实验将寻找奇异量子领域中的涟漪：潜在的缺失暗物质的指纹，以及在未来的迭代中，新的引力波频率。
合作者已经筹集了1230万美元，将伊利诺伊州的一个矿井改造成世界上最大的原子干涉仪——物质波原子梯度仪干涉传感器，或MAGIS-100。该仪器将用激光操纵下落的原子。激光脉冲可以以某种方式轻微触动单个原子，由于其量子特性，它既吸收又不吸收激光的能量。就量子力学而言，从光子到棒球的一切物体都具有波动性——尽管对于大型物体来说，它们是无法察觉的。当MAGIS激光激发原子时，其波动性使其在空间中延伸，吸收激光的部分向前飞驰。
在这些测量长度为几米的原子波落入竖井后，第二个激光脉冲将把每个波的激发部分与其较慢的对应部分重新结合。然后，研究人员将通过测量波的两个部分之间的干涉来精确确定下落原子的加速度。通过同时沿竖井的上下部分投放数百万个这样的原子波，物理学家将检查更多的干涉模式——原子云顶部和底部之间的干涉模式——以寻找对已知物理定律的微小矛盾。“你观察[原子]下落的时间越长，你就能越精确地测量它们，”斯坦福大学物理学家杰森·霍根说，他已经开发了一个10米的原型。
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暗物质，科学家怀疑它构成了宇宙的大部分，但无法通过传统手段检测到，可能会在这个实验中引起明显的效应。暗物质有许多可能的候选者，但超轻粒子——费米实验室的首席研究员罗布·普伦基特称之为“一个完全未开发的洲”——正变得越来越重要。如果这些幽灵干扰了MAGIS-100的原子波，推动它们或调整基本常数，研究人员可能就会当场抓住这些轻量级粒子。
如果暗物质对MAGIS-100仍然是暗淡的，该装置也可以作为一种探索引力波探测器路径的工具。它可能无法感知时空本身中细微的涟漪，但其技术可能使未来的千米级“MAGIS-1000”成为可能，这将对引力波和新型粒子更加敏感。