Výzkum

Molekuly mohou být na dvou místech najednou

Kvantová mechanika, která je největšíZáhadné a málo prozkoumané odvětví fyziky opakovaně překvapilo vědce novými a novými vlastnostmi, které jsou málo konzistentní s tradičním makroskopickým světem. Kde přesně je hranice mezi ním a kvantovými světy, stále zůstává nevyřešeným tajemstvím. Současně se v jejich nedávném experimentu fyzikům konečně podařilo mírně otevřít roušku tajemství a ukázat, že i na dvou místech mohou existovat i mohutné molekuly.

Nejen atomy, ale také molekuly mohou být na dvou místech současně

Je teleportace skutečná?

Debata o tom, zda to bude možné jednou okamžitěpřesunout osobu na více či méně významnou vzdálenost, dosud se neztratila. Nový objev, který ukazuje, že nejen atomy, ale i relativně velké molekuly jsou schopny být současně na dvou místech, přináší lidstvu o krok blíž k jeho starému snu - dobytí velkých vzdáleností za zlomek vteřiny. Unikátní objev byl učiněn použitím poněkud modernizovaného experimentu se dvěma mezerami, který se ve fyzice často používá ke studiu vlastností světelných fotonů. Díky němu mohli vědci najednou přijít na koncept duality světla, chovat se jako částice a vlna zároveň.

Viz také: Kvantová teleportace na rekord 30 kilometrů

Experiment se dvěma štěrbinami je celkem jednoduchýv praxi. Nejprve se musíte ujistit, že světelný zdroj je nasměrován na povrch, který má v sobě dva řezy. Za daným povrchem je nutné umístit další povrch, na který bude promítáno světlo. Pokud by světlo sestávalo pouze z obyčejných částic, vzorec na zadní straně by se objevil pouze ve tvaru a velikosti štěrbin. Experiment se dvěma mezerami je však jedinečný v tom, že vlny světla se náhle začnou odrazit od sebe, jako vlnky ve vodě, vytvářející na povrchu určitý druh tygřího vzoru.

Provádění experimentu se dvěma mezerami

Ale nejpodivnější věc na experimentu jeskutečnost, že i když je experiment prováděn s jednotlivými částicemi světla, se objeví stejný pruhovaný vzor. Nějak se zdá, že tyto fotony nesledují pouze jednu cestu, jak by se dalo očekávat, ale protínají se a mísí se navzájem.

Ve fyzice se tento jev nazývá kvantovýsuperpozici, která nejlépe ilustruje kočka Schrödinger. V tomto myšlenkovém experimentu není kočka ukrytá v krabici naživu ani mrtvá, ale existuje ve dvou státech současně. Když pozorovatel otevře krabici, superpozice se zhroutí do jednoho nebo druhého stavu. Ještě neobvyklejší pro experiment je skutečnost, že pokud by byly detektory nainstalovány ve štěrbinách jako nástroj pro měření dráhy projížděné světlem, pruhované vzory by okamžitě zmizely. Rozmazání výsledku je jasné, pouze pokud je změřeno.

Pokud se vám tento článek líbí, zvám vás na náš oficiální kanál Yandex.Zen, kde najdete ještě užitečnější informace ze světa vědy a techniky.

Současně se zdá být fenomén superpoziceaplikovatelné pouze v kvantovém poli, protože jak se objekty zvětšují, dualita světla téměř úplně zmizí v makroskopickém světě. Pokud ano, existuje omezení velikosti samotného objektu, který může být bez problémů na dvou místech najednou? Abychom na tuto otázku odpověděli, vědci z Vídně a Basileje provedli experiment s dvojitou mezerou s největšími molekulami, které byly v historii fyziky testovány.

Předchozí záznam obsahoval molekuly obsahujícívíce než 800 atomů, ale tým vědců ji dokázal rozšířit na 2000 atomů. Molekuly existovaly ve stavu kvantové superpozice a vykazovaly podobný výsledek kvantové bifurkace. Podobný výsledek posune mikroskopické ohraničení blíže k našemu makrosvětu, zatímco téměř zcela vymažou jakoukoli hranici mezi nimi.