Tutkijat katsovat, että molekyyli vie 2 paikkaa kerralla

Kansainvälinen tutkijaryhmä on suorittanut melkoisen saavutuksen: katsomalla, että suuren moottorin molekyyli vie 2 paikkaa kerralla - sen jälkeen kun se on asetettu "Quantum Overlap" -tilaan. Ja mikä on mielenkiintoista? Ensinnäkin, tämä oli toistaiseksi suurin tila, jota tässä tilassa on havaittu, ja toiseksi kokeilu ehdottaa, että kaukaisessa tulevaisuudessa aikamatka voi tulla mahdolliseksi (ja rakas lukija, hyväksyt, että se on hyvin mielenkiintoista!).

Tärkeä läpimurto

Kuten ehkä tiedät, unta vievä kysymys on löytää tapa sovittaa yhteen klassinen fysiikka, se, joka säätelee maailmankaikkeuden lakeja tähtiä, planeettajärjestelmiä, galakseja jne., Kvanttifysiikan kanssa, joka Vuorostaan ​​kiinnitetään huomiota siihen, mitä tapahtuu perushiukkasasteikolla - koska nämä kaksi eivät “puhu” ja säännöt, jotka määrittelevät makromaailmassa tapahtuvan, eivät yleensä koske mikroa.

Täällä kokeet kvanttipäällekkäisyyksien kanssa voivat auttaa yhdistämään nämä kaksi fysiikkaa. Tälle ilmiölle on tunnusomaista se, että hiukkasten annetaan mahdollisuus vaihdella tilojaan hiukkasten ja aaltojen välillä samanaikaisesti, mikä tarkoittaa, että ne voivat olla samanaikaisesti kahdessa erillisessä kokoonpanossa. Osoittautuu, että superpositiota oli havaittu vain hyvin pienten atomien, fotonien, elektronien ja molekyylien asteikolla - kunnes nykyisen tutkimuksen tutkijat pystyivät sijoittamaan valtavia molekyylejä tässä tilassa.

(Lähde: Live Science / Wienin yliopisto / Yaakov Fein / Lisääntyminen)

Tutkijat eivät käyttäneet yhtään molekyyliä, vaan laboratoriossa luomia molekyylejä, jotka sisälsivät erilaisia ​​elementtejä ja lisäsivät jopa noin 2000 atomia, mikä tuotti suhteellisen vakaita ja vankkoja suuria. Ja vaikka ryhmä syntetisoi ne, niillä oli sama käyttäytyminen kuin tavanomaisilla molekyyleillä ja niitä voidaan ohjata valonsäteillä - kuten tyypillisillä molekyyleillä.

Itse kokeilu sisälsi interferometrin rakentamisen - laitteen, joka pystyy mittaamaan kahden tai useamman aallon päällekkäisyyden - ja laserin käytön molekyylien “työntämiseksi” putken läpi, joka sisältää useita esteitä, jotta niiden kulkua voitaisiin seurata. . Näiden testien perusteella tutkijat havaitsivat, että nämä rakenteet (suurempia kuin mikään muu saman tyyppisen testin kohteena oleva henkilö) voitaisiin asettaa kvanttipeittoisuuteen.

Lyhyt lisäys

Monimutkainen ymmärtäminen, mitä tutkimuksessa tapahtui? Tehdään lyhyt lisäys ... Olet ehkä kuullut kuuluisasta "Schrödinger Cat" -paradoksista, jossa kuvitteellinen kissaeläin on laatikossa ja voi olla elossa tai kuollut samanaikaisesti - ja jonka todellinen tila voidaan vahvistaa vasta kun laatikko avataan, eikö niin? Tämän henkisen harjoituksen tarkoituksena on havainnollistaa erilaisia ​​fysiikan käsitteitä, mukaan lukien monivaiheinen kvanttimekaniikka ja päällekkäinen ilmiö.

Tutkijoiden suorittamat testit on tehty aiemmin pienemmissä mittakaavoissa, kuten mainitsimme, ja niiden tarkoituksena on selittää, kuinka elimet voivat toimia hiukkasina ja aalloina useissa paikoissa kerralla, jolloin syntyy pieniä mitattavia häiriökuvioita. Tätä varten suoritetaan yleensä kaksoisrakoksi kutsuttu koe, joka käsittää valohiukkasten heijastamisen 2 aukon läpi fotonien käyttäytymisen todistamiseksi. Katso alla oleva kaavio:

(Lähde: Wikimedia Commons / Johannes Kalliauer / Reproduction)

Jos ne käyttäytyisivät vain hiukkasina, fotonit heijastuisivat vain yhden kaistan rakoesteen toiselle puolelle, mutta näin ei ole kokeissa. Ja nyt molekyyleillä suoritettujen testien tapauksessa havaittiin sama ilmiö - toisin sanoen tutkijoiden suorittamat mittaukset huomauttivat, että nämä elimet olivat samanaikaisesti kahdessa paikassa. Ja mitä Schrödinger Cat siinä on? Kun (laatikko avataan ja) partikkelit tai molekyylit tarkkaillaan, niiden tila määritetään ja paradoksi on ohi. Joka tapauksessa ...

Rajojen laajentaminen

Näiden kokeilujen hämmästyttävä asia on, että tutkijat ovat osoittaneet, että on mahdollista siirtää rajoja sen suhteen, mihin kvanttipäällekkäisyys voi kohdistua - tai mitä voi olla kahdessa paikassa samanaikaisesti - ja voi jatkaa tutkimusten suorittamista ja ehdottaa uusia haasteita hiukkasilla ja rakenteilla, jotka ovat edelleen paikallaan. isompi ja massiivisempi kuin nyt käytetyt molekyylit. Tämän seurauksena voi olla, että tulevaisuudessa tutkijat voivat pystyä asettamaan asiat kuten ajoneuvot, laivat ja jopa ihmiset erillisiin kokoonpanoihin samanaikaisesti ja jopa manipuloimaan avaruus-aika-rakennetta.

Kaksi rakoa

(Lähde: Wikimedia Commons / Jovaine1 / Reproduction)

Ja jos tätä varten tarvittavaa tekniikkaa kehitetään yhtenä päivänä, aikamatkaa todennäköisesti tapahtuu. Siihen saakka, tutkiessaan rajoja ja ehdottomasti löytäessään monia uusia, murtavia asioita, tiedemiehet tulevat mahdollisesti yhä lähemmäksi sillan ylittämistä klassisen ja kvanttifysiikan välillä.

Tutkijat katsovat, että molekyyli miehittää 2 paikkaa kerrallaan TecMundon kautta