Yeni Araştırma, Şaşırtıcı Derecede Büyük Parçacıklarda Garip Kuantum Etkilerinin Devam Ettiğini Ortaya Çıkardı

İterek kuantum Mekanik yeni bir alana taşınıyor, son araştırmalar tek tek atomlardan çok daha büyük nesnelerin aynı anda birden fazla durumda var olabileceğini gösteriyor.

Viyana Üniversitesi ve Duisburg-Essen Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen deneyler, devasa bir şeyin olduğunu gösterdi. nanopartiküllerbinlerce sodyumdan oluşan atomlar Her biri kurallara uydu kuantum Büyük boyutlarına ve aralarındaki nispeten büyük mesafeye rağmen mekanikler.

Son çalışmanın arkasındaki araştırmacılar bulgularını dergide çıkan yeni bir makalede yayınladılar. Doğa.

Kuantum Mekaniği

Kuantum mekaniğinin sıklıkla garip olan dünyasında, çift yarık deneyi gibi deneylerde gösterildiği gibi, ışık ve madde hem parçacık hem de dalga gibi davranabilir. Ancak daha büyük ölçeklerde bu davranışı, klasik fizik kurallarına uygun olarak, öngörülebilir bir yörünge izleyen ve iyi tanımlanmış bir konuma sahip olan mermer gibi gündelik nesnelerde gözlemlemiyoruz.

Yeni araştırma, ilk kez, her biri modern bir transistör boyutunda devasa metalik nanopartiküller kullanılarak, maddenin dalga yapısının büyük ölçeklerde bile devam ettiğini gösteriyor. Parçacıklar yaklaşık 8 nanometre çapındaydı ve 170.000 atomik kütle birimini aşan bir kütleye sahipti, ancak yine de kuantum girişimi sergiliyorlardı.

"Sezgisel olarak, bu kadar büyük bir metal yığınının klasik bir parçacık gibi davranması beklenebilir." dedi başyazar ve doktora öğrencisi Sebastian Pedalino. “Hala müdahale ediyor olması, kuantum mekaniğinin bu ölçekte bile geçerli olduğunu ve alternatif modellere ihtiyaç duymadığını gösteriyor.”

Araştırmacılar, deneyleri için her biri 5.000 ile 10.000 arasında atom içeren soğuk sodyum kümeleri oluşturdular. Ekip daha sonra bu kümeleri üç adet ultraviyole lazer kırınım ızgarasından gönderdi. İlk lazer ışını, parçacıkları aparat içerisinde hareket ettikçe yolların üst üste bindirilmesine yerleştirdi. Kurulumun sonunda bu olasılıklar, kuantum teorisiyle tutarlı, ölçülebilir çizgili bir metal deseni üretmek için yeniden birleştirildi.

Schrödinger'in Kuantum Parçacığı

Fizikçi Erwin Schrödinger, 1935 yılında Schrödinger'in kedisi olarak bilinen düşünce deneyiyle ünlüdür. Senaryoda, bir kedi, salınması bir elementin rastgele radyoaktif bozunmasına bağlı olan bir zehir kabıyla birlikte kapalı bir kutuya yerleştirilir.

Deney, kuantum mekaniğinde, zehrin salınımının rastgele bir kuantum olayına bağlı olması nedeniyle, kutuyu açıp gözlemlemeden kedinin canlı mı yoksa ölü mü olduğunun belirlenemeyeceğini göstermektedir. Gözlem gerçekleşene kadar kedinin aynı anda her iki durumda olduğu kabul edilir.

Yeni deneyler de benzer bir şeyi gösteriyor: Gözlemlenmeyen uçuşları sırasında parçacıkların konumları sabit değil ve yer değiştirmeleri parçacıkların kendilerinden kat kat daha büyük mesafelere yayılıyor. Kedinin hem canlı hem de ölü olmasına benzer şekilde, parçacıklar uzayda tek bir sabit noktayı işgal etmek yerine, konumların üst üste bindiği bir konumda bulunurlar.

Ölçülen Makroskobiklik

Çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Klaus Hornberger, son 20 yıldır kapsamlı bir yakın alan interferometri teorisi üzerinde çalışıyor. Bu amacın peşinde, ortak yazar Stefan Nimmrichter ile birlikte, farklı türdeki kuantum deneylerini daha doğrudan karşılaştırılabilir hale getirmek için tasarlanmış, makroskobiklik adını verdikleri bir ölçüm geliştirdi. Metrik, deneysel sonuçları mevcut kuantum teorisiyle karşılaştırarak gerçek dünyadaki gözlemlerin teorik beklentilerden ne kadar saptığını ölçüyor.

Bu son deney için ekip makroskobikliği μ = 15,5 olarak ölçtü. Bu sonuç, ekibin bildiği diğer deneylerden çok daha büyük bir sonuçtur. Daha küçük elektron ölçeğinde, aynı derecede titiz bir testin yaklaşık 100 milyon yıl sürmesi gerekirken, makro ölçekli testinin yalnızca saniyenin yüzde biri kadar bir süreyi gerektirmesi gerekir.

İleriye dönük olarak araştırmacılar, kuantum etkilerinin dünyayı daha tanıdık ölçeklerde nasıl etkileyebileceğini araştırmak için bu makro ölçekli deneyleri daha büyük sistemlere ve diğer materyallere aktarmaya devam etmeyi planlıyor. Ekip, teknolojik gelişmelerin gelecekteki makroskobik ölçümler için hassasiyette büyüklük derecelerinde iyileştirmeler sağlayacağından umutlu.

Kağıt, “Nanoparçacık Madde Dalgası İnterferometrisi ile Kuantum Mekaniğini Araştırmak"diye ortaya çıktı Doğa 21 Ocak 2026'da.

Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle iletişim kurulabilir [email protected]ve onu Twitter'da takip edin @mdntwvlf.