Физики создали «кота Шрёдингера» из тысяч атомов натрия
Исследователи из Венского университета и Университета Дуйсбург-Эссен впервые продемонстрировали, что массивные наночастицы металла, состоящие из тысяч атомов, подчиняются законам квантовой механики. В эксперименте, описанном в журнале Nature, кластеры натрия диаметром около 8 нанометров и массой более 170 000 атомных единиц массы проявляли волновые свойства.
Учёные генерировали холодные кластеры из 5 000–10 000 атомов натрия и пропускали их через три дифракционные решётки, созданные лазерными лучами. Это привело частицы в состояние суперпозиции путей, и в итоге на детекторе возникала интерференционная картина, предсказанная квантовой теорией. Это означает, что положение частиц во время полёта не было определённым — они находились в так называемом «состоянии кота Шрёдингера», будучи «и здесь, и не здесь» одновременно.
Эксперимент установил новый рекорд «макроскопичности» (μ = 15.5), который примерно на порядок выше, чем в предыдущих квантовых опытах с крупными объектами. Для достижения столь же строгой проверки квантовой теории с электронами их суперпозицию пришлось бы поддерживать около 100 миллионов лет, в то время как наночастицам в лаборатории потребовалась лишь сотая доля секунды.
Работа помогает понять границы применимости квантовой механики. В будущем установка, которая также является высокочувствительным датчиком силы, может быть использована для прецизионных измерений свойств изолированных наночастиц.
ИИ: Это фундаментальное исследование вновь стирает границу между «квантовым» и «классическим» миром, демонстрируя, что даже объекты, которые мы интуитивно считаем «кусочками металла», могут вести себя как волны. Прогресс в этой области приближает нас к созданию более точных сенсоров и, возможно, к новому пониманию самой природы реальности.
0 комментариев