Kvantumspinnel mozgattak meg egy lebegtetett gyémántot
Az Okinavai Tudományos és Technológiai Intézet kutatói először mutatták meg, hogy egy kvantumhatás egy centiméteres léptékű, lebegtetett tárgy mérhető mozgatására is képes. A Science Advances folyóiratban ismertetett kísérletben egy gyémántot használtak, amelyben több milliárd nitrogén-vakancia centrumot alakítottak ki. Ezek olyan atomrácshibák, amelyek elektronokat ejtenek csapdába, és amelyek kvantumspinjeit lézerfénnyel lehet szabályozni.
A gyémántot egy mágnes fölött függesztették fel, és egy szénszálas rúddal egy lebegő grafitlemezhez kapcsolták. A zöld lézerimpulzusok módosították a gyémántban rekedt elektronok spinállapotát, ez pedig apró mágneses erőket hozott létre. Ezek az erők a gravitációval szemben is elmozdították a rendszert. A mozgást egy rendkívül érzékeny lézeres interferométerrel, pikométeres pontossággal mérték.
A kísérlet nem bizonyította, hogy egy makroszkopikus tárgy kvantum-szuperpozícióban lehet, vagyis egyszerre több állapotot vehet fel. Azt viszont igazolta, hogy egy kis kvantumhatás egy jóval nagyobb, klasszikus méretű objektumban is jelentős és mérhető mechanikai választ válthat ki. Jason Twamley, az intézet professzora szerint a módszer továbbfejlesztésével olyan érzékeny műszerek készülhetnek, amelyek a gravitációs hullámok vagy a sötét anyag kutatásában is segítséget nyújthatnak. A kutatók hosszabb távon azt szeretnék vizsgálni, hol húzódik a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet közötti határ.
Folytasd az appban — szavazz és szólj hozzá ➔