Zafírová Schrödingerova mačka

Vedci uviedli kúsok zafírového kryštálu do stavu, v ktorom objekt existuje v dvoch rôznych stavoch súčasne. Je to situácia pripomínajúca obľúbenú imaginárnu Schrödingerovu mačku, ktorá je zároveň živá aj mŕtva. Nová zafírová mačka má relatívne veľkú hmotnosť 16 mikrogramov. Dosiahli sme nový režim, v ktorom kvantová mechanika zjavne funguje, tvrdí fyzik Yiwen Chu z ETH Zürich.

Rezonátor zafírového kryštálu, foto ETH Zürich

V podobenstve, ktoré v 30. rokoch 20. storočia vymyslel fyzik Erwin Schrödinger, mačka uväznená v škatuli je v dôsledku kvantových efektov zároveň živá aj mŕtva. Tento paradoxný scenár sa v reálnom svete nestáva. Kvantové častice sú síce schopné existovať v dvoch rôznych stavoch súčasne – čo sa nazýva superpozícia –, ale v prípade objektov vo veľkosti mačky sa to nedeje. Vedci zatiaľ úplne nerozumejú hranici medzi kvantovou a nekvantovou sférou.
V novom experimente výskumníci zatriasli časťou kryštálu zafíru takým spôsobom, že sa jeho atómy pohybovali v dvoch smeroch naraz. To je stav, ktorý vystihuje ducha Schrödingerovej mačky, hovorí Y. Chu. Trhanie sa týkalo 100 miliónov miliárd atómov. To je dostatočne veľká časť, aby bola viditeľná voľným okom. Napriek tomu boli oscilácie atómov nepatrné, približne milióntina miliardtiny milimetra. Iné pokusy dosiahli väčšiu priestorovú separáciu, boli však zložené z menšieho počtu atómov.

Zo stránky ScienceNews spracovala BP

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 6/2023. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.