Создан квантовый объект-"тяжеловес"

Международная группа физиков заявила в последнем номере журнала Science, что им удалось создать самый крупный объект, подчиняющийся квантовым законам.

В 1935-м году Эрвин Шредингер, иллюстрируя парадоксы квантовой механики, придумал запертого в ящик кота, который, в зависимости от состояния некоего атома, может быть отравлен, а может и остаться живым. Поскольку в квантовой механике работает принцип суперпозиции, позволяющий частице находиться одновременно в двух разных состояниях, то с этой точки зрения кот может быть одновременно и жив, и мертв. В мире "крупных" объектов, где работают законы классической физики, принцип суперпозиции, естественно, неприменим, и тело может находиться только в одном из состояний. Ученые давно пытаются понять, где проходит граница между зонами юрисдикции квантовой и классической механик. При этом они, разумеется, не травят котов, поскольку существуют более гуманные и надежные методы для определения этой границы. Например, можно пропускать частицу сквозь систему узких щелей. Если частица пройдет сквозь щель, как футбольный мяч через форточку, это будет означать верховенство классической физики. Если она поведет себя при этом, как волна, и вызовет интерференцию, попадая на выходе из щели в разные места мишени, то это значит, что частица подчиняется законам квантовой механики.

В 1999-м году команда исследователей из Венского университета доказала, что молекула, состоящая из 60 атомов углерода, проходя сквозь систему щелей подчиняется законам квантовой механики. Сейчас Маркус Арндт (Markus Arndt), один из участников той группы собрал коллег из Австрии, Германии, США и Швейцарии, вместе с ними соорудил экспериментальную установку со сложной тройной системой щелей (часть из них создавалась системой лазеров) и прогнал через нее пучок молекул, созданных специально для этой цели. Молекулы состояли из 430 атомов и имели размер в 6 нанометров каждая. Она крупнее некоторых простых белков, например, инсулина. Масс-спектрометр, стоящий на выходе установки, считал проходящие атомы и получалось, что число атомов то падает, то растет, что означало наличие интерференции и, следовательно, суперпозиции.

Маркус Арндт считает, что принцип суперпозиции может срабатывать и на живых организмах, например, вирусах (хотя сейчас вопрос о том, можно ли считать вирусы живыми, остается спорным), но с искусственно собранными молекулами работать намного удобнее.