Az óriásmolekulák a kvantumfizikának köszönhetően egyszerre két helyen lehetnek.
Ez a tudósok által régóta ismert tény, amely néhány tény alapján elméletileg igaz: Az univerzumban minden részecske vagy részecskecsoport szintén hullám - még nagy részecskék, akár baktériumok, akár emberek, akár bolygók és csillagok. És a hullámok egyszerre több helyet foglalnak el az űrben. Tehát az anyagdarabok két helyet is elfoglalhatnak egyszerre. A fizikusok ezt a jelenséget kvantum-szuperpozíciónak nevezik, és évtizedek óta demonstrálják azt apró részecskék felhasználásával.
De az utóbbi években a fizikusok méretezte a kísérleteiket, és nagyobb és nagyobb részecskékkel bizonyította a kvantum-szuperpozíciót. Most, a Nature Physics folyóiratban, szeptember 23.-án megjelent cikkben egy nemzetközi kutatócsoport arra késztette, hogy akár 2000 atomból álló molekula két helyet foglaljon el egyszerre.
A kutatók elkészítették a híres régi kísérletek sorozatának bonyolult, modernizált változatát, amelyek először kvantumszuperpozíciót mutattak be.
A kutatók már régóta tudták, hogy a két résen átmenő lapon átszivárogtatott fény interferenciamintázatot vagy világos és sötét rojtok sorozatát hozza létre a lap mögött lévő falon. A fényt azonban tömeg nélküli hullámként értelmezték, nem részecskékből készült anyagként, tehát ez nem volt meglepő. Az 1920-as évek híres kísérleteiben azonban a fizikusok kimutatták, hogy a vékony fóliákon vagy kristályokon keresztül elbocsátott elektronok hasonló módon viselkednek, és olyan mintákat képeznek, mint a fény a diffrakciós anyag mögötti falon.
Ha az elektronok egyszerűen részecskék lennének, és így egyszerre csak egy helyet foglalnának el a térben, két csíkot képeznek, nagyjából a rések alakját, a film vagy kristály mögött lévő falon. Ehelyett az elektronok összetett mintázatban ütötték a falat, ami arra utal, hogy az elektronok beavatkoztak magukba. Ez egy hullám visszajelző jele; Egyes helyeken a hullámok csúcsa egybeesik, világosabb régiókat hozva létre, míg más helyeken a csúcsok egybeesnek a vályúkkal, tehát a kettő törli egymást, és sötét régiót képez. Mivel a fizikusok már tudták, hogy az elektronok tömege és határozottan részecskék, a kísérlet kimutatta, hogy az anyag egyaránt részecskékként és hullámként viselkedik.
De egy dolog az interferenciamintázat létrehozása az elektronokkal. Óriási molekulákkal végzett műveletek sokkal trükkösebbek. A nagyobb molekulák kevésbé könnyen észlelhető hullámokkal rendelkeznek, mivel a masszív objektumok rövidebb hullámhosszúak, ami alig érzékelhető interferenciamintázatokhoz vezethet. És ezeknek a 2000 atomos részecskéknek a hullámhosszai kisebbek, mint az egyetlen hidrogénatom átmérője, tehát interferenciamintáik sokkal kevésbé drámai.
A kettős résű kísérlet elindításához a nagy dolgok miatt a kutatók egy olyan gépet építettek, amely képes molekulák sugárzásának meggyújtására (durva dolgok, amelyek "fluor-alkil-szulfanil-láncokkal dúsított oligo-tetrafenil-porfirinnek" nevezhetők, egy egyszerű hidrogénatom tömegének több mint 25.000-szerese). ) több rést hordozó rostélyok és lemezek sorozatán keresztül. A gerenda kb. 2 méter hosszú volt. Ez elég nagy, hogy a kutatóknak olyan tényezőket kellett figyelembe venniük, mint a gravitáció és a Föld forgása a sugárzó kibocsátásának megtervezésekor - írták a tudósok a cikkben. Meglehetősen melegen tartották a molekulákat egy kvantumfizikai kísérlethez is, így számolniuk kellett a hőnek a részecskék zavarásával.
De amikor a kutatók bekapcsolták a gépet, a sugár távoli végén lévő detektorok interferenciamintát mutattak. A molekulák több pontot foglaltak el az űrben egyszerre.
Izgalmas eredmény - írták a kutatók, bizonyítva, hogy a kvantuminterferencia nagyobb léptékben történik, mint valaha.
"Az anyaghullámú kísérletek következő generációja nagyságrenddel növeli a tömeget" - írta a szerzők.
Tehát még a kvantuminterferencia nagyobb demonstrációi is jönnek, bár valószínűleg nem lesz lehetséges, hogy hamarosan egy interferométerrel tüzelje el magát. (Először is, a gépben található vákuum valószínűleg megölne.) Óriási lényeknek csak egy helyre kell ülniük, és figyelniük kell, hogy a részecskék mindegyike jól szórakozik.
