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.
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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