O bucățică de metal cu 10.000 de atomi a fost ținută în două locuri simultan

Fizicieni au plasat o particulă de metal compusă din până la 10.000 de atomi într-o stare în care a ocupat simultan două poziții ușor separate. Aglomeratul abia este vizibil — măsoară aproximativ opt nanometri — dar este mult mai mare și mult mai greu decât orice obiect plasat anterior într-o suprapunere cuantică verificată. Pentru prima dată, ciudățenia de manual rezervată de obicei atomilor singulari și moleculelor mici este demonstrată pe o bucată reală de metal solid.

O suprapunere cuantică este situația în care o particulă se comportă, atâta timp cât rămâne izolată de mediu, ca și cum s-ar afla în mai mult de un loc deodată. Imaginea populară este pisica lui Schrödinger, dar versiunea de laborator e mai sobră și mai grăitoare: particula este trimisă printr-un aranjament precis de obstacole și se urmărește tiparul în care aterizează. Dacă interferează cu sine, a fost în două locuri pe drum. Dacă nu, s-a comportat ca un obiect clasic.

Aglomeratele de sodiu folosite cântăresc peste 170.000 de unități de masă atomică, ceea ce plasează particula cu aproximativ un ordin de mărime peste cel mai greu obiect adus vreodată într-o astfel de stare. Întinderea suprapunerii a fost de zeci de ori mai mare decât particulele înseși, un regim pe care fizicienii îl descriu printr-un indicator numit macroscopicitate, în care noul rezultat ajunge la μ = 15,5.

S‑ar putea să‑ți placă șiLumina a ascuns mereu un univers cu 48 de dimensiuni

Experimentul a fost realizat de grupuri de la Universitatea din Viena și Universitatea Duisburg-Essen, cu doctorandul Sebastian Pedalino ca prim autor și Markus Arndt, Stefan Gerlich și Klaus Hornberger drept cercetători principali. Tehnica se numește interferometrie de unde materiale în câmp apropiat. Trei rețele de difracție formate din fascicule laser ultraviolete acționează ca obstacole. Aglomeratele le străbat în succesiune, iar modul în care se acumulează pe detector spune echipei dacă fiecare a călătorit ca undă — în două locuri simultan — sau ca o particulă obișnuită.

Scopul experimentului nu este să facă posibilă o tehnologie nouă. Scopul este să continue să împingă frontiera unde mecanica cuantică a fost verificată și unde ar putea ceda. Toate predicțiile teoriei au rezistat până acum, dar teoria nu spune nimic despre de ce obiectele clasice ale vieții cotidiene nu par niciodată să fie în două locuri simultan. Întinderea regimului către obiecte mai grele și mai complexe ascute această întrebare, iar un eventual eșec al interferenței la o anumită scară de masă ar fi dovadă directă de fizică nouă.

Rezultatul are limite. Semnalul de interferență apare doar la temperaturi ultrareci și doar pentru aproximativ o sutime de secundă de zbor liber prin aparat, înainte ca gazul rezidual, radiația și mișcarea termică să distrugă coerența. Dimensiunile aglomeratelor rămân microscopice după standardele obișnuite. Iar experimentul se sprijină pe ipoteze despre rețelele optice și despre sursa de aglomerate pe care echipa trebuie să le apere în fața explicațiilor alternative, parte din ceea ce a verificat evaluarea de către referenți.

Față de unde se afla domeniul acum vreo două decenii, când interferența a fost arătată pentru prima dată pe molecula de carbon de 60 de atomi cunoscută drept buckyball, rezultatul actual este net. Saltul de masă este cu aproximativ două ordine de mărime peste acele prime demonstrații, iar macroscopicitatea este la o distanță comparabilă mai sus. Fiecare pas spre obiecte de dimensiunea și complexitatea unui virus sau a unei celule vii este și un pas spre punctul în care intuiția încetează să fie un ghid util.

Lucrarea a apărut în mai 2026 în Nature. Echipele de la Viena și Duisburg-Essen au precizat că faza următoare va viza particule și mai mari și compoziții materiale diferite — treapta naturală în această linie de experimente — și vor explora dacă tehnica undelor materiale poate funcționa ca senzor de precizie pentru forțe și proprietăți la scară nanometrică.

Mai multe articole similare

Tahioni: fizica la limita luminii

Filme subțiri de La₃Ni₂O₇ cu inginerie de deformare ating supraconductivitate de 40K fără presiune extremă

Alimentele ultraprocesate îți demontează tăcut arhitectura celulară

Adevăratul risc al inteligenței artificiale în școală nu e copiatul, e atrofia

Aerogelurile inspirate de bufnițe ar putea reduce vuietul grav al orașelor

Tehnologia cuantică în Asia-Pacific: O nouă frontieră a inovației