Квантовые эффекты удалось увидеть в частицах размером с транзистор

Учёные давно спорят о том, где проходит граница между классической и квантовой физикой. До сих пор квантовые эффекты уверенно наблюдали у элементарных частиц, атомов и отдельных молекул. Новый эксперимент существенно сдвинул эту границу.

Команда Венского университета провела аналог двухщелевого эксперимента Юнга для наночастиц натрия. Исследователи использовали кластеры из 5–10 тысяч атомов диаметром около 8 нанометров. Масса таких частиц превышает 170 тысяч атомных единиц и заметно больше массы большинства белков.

Пучок охлаждённых наночастиц пропускали через систему из трёх дифракционных решёток, сформированных ультрафиолетовыми лазерами в виде стоячих волн. Такая схема заставляла частицы одновременно «выбирать» несколько траекторий. На выходе установки возникла чёткая интерференционная картина — прямое доказательство волнового поведения центра масс частиц.

Иначе говоря, наночастицы вели себя так, будто находились сразу в нескольких местах. Физики называют это состояние «кошкой Шрёдингера»: объект остаётся в квантовой суперпозиции до момента измерения. Все результаты точно совпали с расчётами квантовой механики.

По оценке авторов работы, эксперимент расширил масштаб наблюдаемых квантовых эффектов примерно в десять раз по сравнению с предыдущими исследованиями. Учёные считают, что это не предел. Такие результаты приближают момент, когда квантовые свойства удастся использовать в практических технологиях нового поколения.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Читать далее:

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

_{На обложке: многомасштабный эксперимент по кластерной интерференции (MUSCLE) в Венском университете, в ходе которого была обнаружена квантовая интерференция массивных наночастиц. Источник: С. Педалино / Университет Вены}

_{Fig 1: Multi-Scale Cluster Interference Experiment (MUSCLE) at the University of Vienna, where quantum interference of massive nanoparticles was detected. CREDIT: S. Pedalino / Uni Wien}

The post Квантовые эффекты удалось увидеть в частицах размером с транзистор appeared first on Хайтек.