Kategóriák Fizika

2000 atom volt egyszerre két helyen az új kvantum rekordnál

A Bécs és a Basel Egyetemek közreműködésében eddig nem látott méretekben tesztelték a kvantum szuperpozíció elméletét. A kísérletben összesen több mint kétezer atomot hoztak szuperpozícióba ezzel kapcsolatot teremtve közöttük. Azzal, hogy mechanizmus működését ilyen méretekben is sikerült bizonyítani, komoly korlátok közé szorulnak a kvantum mechanika más alternatív elméletei – melyek kizárják a szuperpozíciót.

A szuperpozícióban lévő részecskék a kvantum mechanika elméletének egyik alapvető jelensége, amit Schrödinger egyenletéből származtatnak. Ez úgy írja le a részecskéket hullámfüggvények formájában, hogy a víz által keltett hullámokhoz hasonlóan ők is képesek egymásra hatni. Azonban a hagyományos hullámokkal szemben – amik a példát követve a víz molekulák együttes viselkedése – a kvantum hullámok amúgy egymástól teljesen elszigetelt részecskéket is összeköthetnek.

Az anyagok hullám természetének egyik legikonikusabb példája a kétrés-kísérlet, amelynél igazolták, hogy a fény fotonjai megfelelő körülmények között részecskeként és hullámként is tudnak viselkedni – amíg a hullámok egymásra is hatással vannak. Ezeket a hatásokat azóta a fotonokon felül elektronoknál, neutronoknál, atomoknál és molekuláknál is igazolták. Ezek az eredmények a fizikusok és a filozófusok számára is komoly fejtörést okoznak a mai napig és komoly kérdéseket vet fel az is, hogy a kvantum jelenségeknek, hogyan hatnak a hagyományos világra.

Ennek a problémának a megválaszolására most a kutatók minden eddiginél több atom – több mint 25 000 atomi tömegegység – között alkottak kapcsolatot. A C707H260F908N16S53Zn4 képletű molekulát több mint 40000 proton neutron és elektron alkotja és az eddigi legnagyobb amit egy mikrohullám-frekvenciamérőn átküldtek.

A molekula előállítására térbeli szintetizációs technikákat használtak, amíg sikerült előállítani egy nagy tömegű molekulát, ami elég stabil volt ahhoz, hogy ultra magas vákuumban molekula sugarat alkossanak vele. A részecskék kvantum természetének elbírálásához egy direkt erre a célra elkészített két méter hosszú mikrohullám-frekvenciamérőt használtak.

A kvantum és a hagyományos fizika közötti átmenetet képező egyik modellje szerint, minél nagyobb tömegű egy részecske annál gyorsabban omlik össze a hullámfüggvénye. A mostani kísérlet megmutatja, hogy a nehéz részecskék mennyi ideig tudja megőrizni szuperpozícióját ezzel megmutatva az összeomlás folyamatának határát. Az eredmények szerint ez a határ pedig 7 ms, amit ezután az alternatív kvantum modelleknek is figyelembe kell majd venniük.

A kvantum állapot robusztussága a kutatókat is meglepte, akik kíváncsian várják hogy hasonló eredményeket hoz-e a még a mostaninál is lényegesen nagyobb tömegű részecskék vizsgálata – ezzel fokozatosan elmosva a kvantum és a hagyományos fizika határát.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

A majmok gondolkodása rugalmasabb lehet mint az embereké

A Georgia Állami Egyetem új kutatása szerint, amikor arról van szó, hogy új hatékonyabb megoldásokat keresünk egy probléma megoldására, akkor…

2019-11-16

Sikeres volt az első szupravezető szélturbina tesztje

Sikerrel zárult az első szupravezető rotorral ellátott szélturbina tesztje. A 3,6 megawattos előállítására képes turbinát az EcoSwing tervezte és gyártotta…

2019-11-16

Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

A kutatóknak sikerült megfejteniük a fotoszintézisben kulcsfontosságú szerepet betöltő egyik vegyület felépítését. Szakértők szerint ezzel megnyílhat a lehetőség a folyamat…

2019-11-16

Már ereket is sikerült nyomtatni a mesterséges bőrbe

A Rensselaer Politechnikai Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert, amivel lehetségessé válik a teljesen élő bőr 3D nyomtatása véredényekkel kiegészítve. A…

2019-11-08

A kávé a felére csökkentheti a májrák kialakulásának kockázatát

A Queen's University tudósai felfedezték, hogy a kávét fogyasztók körében lényegesen alacsonyabb a májrák leggyakoribb fajtájában (HCC) szenvedők száma. A…

2019-11-08

Mágneses mezővel szétválasztható ragasztót fejlesztettek ki

A Sussex Egyetem kutatói kifejlesztettek egy ragasztót, aminek ragadását a mágneses mező segítségével meg lehet szüntetni. A csapat szerint így…

2019-11-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom