A fizikusok egy módszert dolgoznak ki a kvantum viselkedésének kimutatására a miénkhez hasonló méretű objektumokban: ScienceAlert

A kvantumtudomány általában nagyon kis léptékekkel foglalkozik, ahol a valószínűség matematikája hasznosabb eszközzé válik, mint az anyag „klasszikus” leírása. Most egy új kutatás kidolgozott egy módszert a sokkal nagyobb tömegek mennyiségének mérésére.

A tudósok már régóta szerették volna tesztelni a nagyobb objektumok kvantumtermészetét: az általános konszenzus az, hogy a kvantumfizika alkalmazható Minden léptékbenDe ahogy a tárgyak tömege és összetettsége nő, egyre nehezebb megfigyelni mennyiségüket.

Most a University College London (UCL), a Southampton Egyetem (Egyesült Királyság) és az indiai Bose Institute csapata olyan kvantummérési megközelítést dolgozott ki, amely elméletileg alkalmazható valamire, függetlenül annak tömegétől és energiájától. .

„A javasolt kísérletünkkel megvizsgálhatnánk, hogy egy objektum klasszikus vagy kvantum-e, ha megvizsgálja, hogy a megfigyelés megváltoztathatja-e a mozgását.” Mondja Debarshi Das fizikus, a Kaliforniai Egyetemről.

A kvantumfizika olyan univerzumot ír le, ahol a dolgokat nem egyetlen mérés határozza meg, hanem lehetőségek összessége. Egy elektron fel-le pöröghet, vagy nagyobb eséllyel kerülhet bizonyos régiókban, mint például másokban.

Elméletileg ez nem korlátozódik az apróságokra. Valójában a testét úgy lehetne leírni, hogy nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy ebben a székben ül, és nagyon (nagyon!) kicsi annak a valószínűsége, hogy a Holdon tartózkodik.

Csak egy alapvető tényre kell emlékezni: ha megérintette, megvette. Egy objektum kvantumállapotának megfigyelése, legyen az elektron vagy egy székben ülő személy, kölcsönhatásokat igényel egy mérőrendszerrel, ami arra kényszeríti, hogy egyetlen mérést végezzen.

Vannak módok arra, hogy lehúzott nadrág mellett is felvegyük a dolgokat, de ehhez a testet a helyén kell tartani Állami föld – Rendkívül hideg, nagyon csendes, teljesen elszigetelve a környezetétől.

Ez nehéz az egyes molekulák számára, és egyre nehezebbé válik a méretskála növekedésével. Az új javaslat teljesen új megközelítést alkalmaz, az úgynevezett állításokat alkalmazva Leggett-Garg egyenlőtlenségek és előjel nélküliség időbeli feltételekben.

Valójában ez a két fogalom egy ismerős univerzumot ír le, ahol az ember ott ül egy széken, még akkor is, ha a szoba sötét és nem látja. Ha hirtelen felkapcsolja a lámpát, nem derül ki, hogy valójában az ágy alatt vannak.

Ha egy kísérlet olyan bizonyítékot talál, amely valamilyen módon ellentmond ezeknek az állításoknak, akkor talán szélesebb körben is megláthatjuk a kvantumrejtélyt.

A csapat azt sugallja, hogy tárgyakat lehet megfigyelni, amint egy ingán lengenek, mint egy golyó a húr végén.

A kísérleti elrendezés két felén lévő fény ekkor különböző időpontokban villan fel – megfigyelésnek számítva –, és a második villanás eredménye jelezné, hogy kvantum viselkedés történik-e, mert az első villanás hatással lesz arra, ami mozog.

Még mindig egy bonyolult elrendezésről beszélünk, amely kifinomult felszerelést és a talajviszonyokhoz hasonló körülményeket igényel, de a mozgás és két mérés (blip) használatával megszűnik néhány tömegkorlátozás.

„A focimeccs közönsége nem tudja befolyásolni a meccs kimenetelét pusztán azzal, hogy intenzíven néz.” Mondja Letaposott. „A kvantummechanikában azonban maga a megfigyelési vagy mérési folyamat megváltoztatja a rendszert.”

A következő lépés ennek a javasolt beállításnak a kipróbálása egy tényleges kísérletben. Tükrök benne Lézer Interferométer Gravitációs Hullám Obszervatórium (LIGO) az Egyesült Államokban már javasolták, mint megfelelő jelölteket a szűrésre.

Ezek a tükrök egyetlen, 10 kilogramm (22 font) súlyú objektumként működnek, ami egy fokkal meghaladja a kvantumhatások szempontjából elemzett objektumok tipikus méretét, amely körülbelül a gramm kvintilliomod része.

„Sémánknak széles körű fogalmi vonatkozásai vannak.” Mondja Sugato Bose, a Kaliforniai Egyetem fizikusa. „Bővítheti a kvantummechanika területét, és feltárhatja, hogy ez az alapvető természetelmélet csak bizonyos szinteken érvényes-e, vagy nagyobb tömegekre is.”

A kutatás ben jelent meg Fizikai áttekintő levelek.