양자 물리학 덕분에 거대한 분자가 한 번에 두 곳에있을 수 있습니다.
그것은 과학자들이 몇 가지 사실에 근거하여 이론적으로 사실이라고 오랫동안 알고 있었던 것입니다:우주의 모든 입자 또는 입자 그룹은 심지어 큰 입자,심지어 박테리아,심지어 인간,심지어 행성과 별까지도 파동입니다. 그리고 파도는 한 번에 공간에서 여러 장소를 차지합니다. 그래서 어떤 물질 덩어리도 한 번에 두 곳을 차지할 수 있습니다. 물리학 자들은이 현상을”양자 중첩”이라고 부르며 수십 년 동안 작은 입자를 사용하여 그것을 보여주었습니다.
그러나 최근 몇 년 동안 물리학 자들은 실험을 확장하여 더 크고 더 큰 입자를 사용하여 양자 중첩을 보여주었습니다. 지금,논문에서 9 월. 자연물리학회지(23)에서 국제 연구팀이 최대 2,000 개의 원자로 구성된 분자가 동시에 두 곳을 차지하게 만들었다.
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그것을 풀기 위해 연구자들은 양자 중첩을 처음으로 시연 한 일련의 유명한 오래된 실험의 복잡하고 현대화 된 버전을 만들었습니다.
연구자들은 두 개의 슬릿이있는 시트를 통해 발사 된 빛이 시트 뒤의 벽에 간섭 패턴 또는 일련의 밝고 어두운 변두리를 생성한다는 것을 오랫동안 알고있었습니다. 그러나 빛은 입자로 만들어진 것이 아니라 질량없는 파동으로 이해되었습니다. 그러나 1920 년대의 일련의 유명한 실험에서 물리학 자들은 얇은 필름이나 결정을 통해 발사 된 전자가 비슷한 방식으로 행동하여 빛이 회절 물질 뒤의 벽에서하는 것과 같은 패턴을 형성한다는 것을 보여주었습니다.
만약 전자가 단순히 입자여서 한 번에 한 지점 만 차지할 수 있다면,필름이나 결정 뒤의 벽에 대략 슬릿 모양의 두 개의 스트립을 형성 할 것입니다. 그러나 그 대신,전자는 전자가 자신을 방해했다 제안 복잡한 패턴으로 그 벽에 충돌. 그것은 파도의 폭로하는 표시이다; 일부 반점에서는 파도의 봉우리가 일치하여 더 밝은 영역을 만드는 반면 다른 반점에서는 봉우리가 골짜기와 일치하므로 두 사람은 서로를 상쇄하고 어두운 영역을 만듭니다. 물리학 자들은 이미 전자가 질량을 가지고 있으며 확실히 입자라는 것을 알고 있었기 때문에 실험은 물질이 개별 입자와 파동 모두에서 작용한다는 것을 보여주었습니다.
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그러나 전자와 간섭 패턴을 만드는 것은 한 가지입니다. 거대한 분자로 그것을하는 것은 훨씬 까다 롭습니다. 더 큰 분자는 더 거대한 물체가 거의 지각 할 수없는 간섭 패턴으로 이어질 수있는 더 짧은 파장을 가지고 있기 때문에 덜 쉽게 감지되는 파도를 가지고 있습니다. 그리고이 2,000 원자 입자는 단일 수소 원자의 직경보다 작은 파장을 가지고 있으므로 간섭 패턴은 훨씬 덜 극적입니다.
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큰 것들에 대한 이중 슬릿 실험을 해내기 위해,연구자들은 분자 빔(단순한 수소 원자의 질량의 25,000 배 이상인”플루오로 알킬 술 파닐 사슬이 풍부한 올리고-테트라 페닐 포피린”이라고 불리는 덩치 큰 것들)을 여러 개의 슬릿을 가진 일련의 격자와 시트를 통해 발사 할 수있는 기계를 만들었습니다. 빔은 길이가 약 6.5 피트(2 미터)였습니다. 즉,연구진은 빔 이미 터를 설계 중력과 지구의 회전과 같은 요인을 설명했다만큼 큰,과학자들은 신문에 썼다. 그들은 또한 양자 물리학 실험을 위해 분자를 상당히 따뜻하게 유지 했으므로 입자가 열을 가하는 것을 설명해야했습니다.
그러나 연구자들이 기계를 켰을 때,광선의 맨 끝에 있는 검출기들은 간섭 패턴을 드러냈다. 분자는 한 번에 공간에서 여러 지점을 점유했다.
그것은 흥미로운 결과,연구자들은 썼다,그 어느 때보 다 더 큰 규모에서 양자 간섭을 증명 검출되었다.
“다음 세대의 물질파 실험은 질량을 크기만큼 밀어 낼 것”이라고 저자는 썼다.
그래서,양자 간섭의 더 큰 시연이오고있다,아마 언제든지 간섭계를 통해 자신을 발사 할 수 없습니다하지만 곧. (우선,기계의 진공은 아마도 당신을 죽일 것입니다. 미국의 거대한 존재들은 단지 한 곳에 앉아서 입자가 모든 재미를 보는 것을 지켜봐야 할 것입니다.
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원래 라이브 과학에 발표했다.
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