Ένα νέο ρεκόρ στις κβαντικές υπερθέσεις!
Η αρχή της κβαντικής υπέρθεσης είναι μια θεμελιώδης έννοια της φυσικής και η βάση πολυάριθμων κβαντικών τεχνολογικών εφαρμογών. Όμως εξακολουθεί να θεωρείται μυστηριώδης, διότι δεν παρατηρούμε τα βασικά χαρακτηριστικά της σε μακροσκοπικές κλίμακες της καθημερινής μας ζωής. Γι αυτό έχουν ενδιαφέρον τα πειράματα τα οποία μας δείχνουν ότι η κβαντομηχανική συμπεριφορά είναι παρατηρήσιμη σε πολυπλοκότερα αντικείμενα με όλο και μεγαλύτερα μεγέθη. Ένα τέτοιο πείραμα περιγράφεται από τους Pedalino et al σε δημοσίευση στο περιοδικό Nature με τίτλο «Probing quantum mechanics with nanoparticle matter-wave interferometry» .
Η κβαντομηχανική συμπεριφορά των ηλεκτρονίων μπορεί να αποδειχθεί με το γνωστό πείραμα της κυματικής συμβολής. Όμως ενώ τα ηλεκτρόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια με ελάχιστη μάζα, όσο η μάζα των σωματιδίων του πειράματος αυξάνεται, τόσο δυσκολότερο είναι να παρατηρηθεί η κβαντική τους συμβολή, κυρίως λόγω της ισχυρότερης αλληλεπίδρασής τους με το περιβάλλον.
Οι ερευνητές Pedalino et al πραγματοποίησαν συμβολομετρία ύλης-κύματος χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια νατρίου με μάζα περίπου 170.000 amu τo καθένα, που αντιστοιχούν σε περισσότερα από 7.000 άτομα νατρίου ανά νανοσωματίδιο! Και παρατήρησαν ξεκάθαρη κβαντική συμβολή των νανοσωματιδίων. Η κίνηση των νανοσωματιδίων νατρίου δεν ήταν εντοπισμένη και έπρεπε να περιγραφεί από μια κυματοσυνάρτηση που εκτείνεται σε περιοχές πολύ μεγαλύτερες από τα ίδια τα σωματίδια. Που σημαίνει ότι εμφάνιζαν σαφή κυματομηχανική συμπεριφορά χωρίς να ακολουθούν τις καθορισμένες τροχιές των κλασικών σωματιδίων.
Στο πείραμα των Pedalino et al η μάζα των νανοσωματιδίων που χρησιμοποιήθηκαν είναι μεγαλύτερη κατά τουλάχιστον μια τάξη μεγέθους σε σχέση με προηγούμενα παρόμοια πειράματα. Ας σημειωθεί ότι το φαινόμενο που παρατηρήθηκε προφανώς είναι συμβατό με τις προβλέψεις της γνωστής κβαντικής μηχανικής και δεν χρειάζεται κάποια εναλλακτική θεωρία για να εξηγηθεί. Απλά επεκτείνει τα όρια των μαζών στα οποία η κβαντική τους συμπεριφορά μπορεί να παρατηρηθεί.
Τι σχέση το εν λόγω πείραμα με τoν γάτo του Σρέντιγκερ που περιγράφει η παρακάτω εικόνα;
Τo πείραμα των Pedalino et al μπορεί να μην ακούγεται σαν το πείραμα με τον γάτο του Σρέντιγκερ, περιγράφει όμως παρόμοια κβαντικά φαινόμενα. Τέτοιου είδους πειράματα διερευνούν τα όρια στα οποία μπορεί να διατηρηθεί η κβαντική συνοχή σε συστήματα με αυξανόμενη μάζα και πολυπλοκότητα. Στο μέλλον ίσως θα μπορούσαν να επιχειρήσουν την παρατήρηση κβαντικών υπερθέσεων ακόμα και ζωντανών οργανισμών – ίσως όχι γάτων, αλλά μικροοργανισμών όπως τα βακτηρίδια ή ιοί!
διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες: Schrödinger’s cat just got bigger: quantum physicists create largest ever ‘superposition’- https://www.nature.com/articles/d41586-026-00177-9
Κατηγορίες:ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ, ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ
physicsgg 
Σχολιάστε