Физики смогут увидеть квантовые эффекты на макроуровне

Схема работы нового опыта. Иллюстрация авторов исследования

Физики объяснили, как добиться возникновения сильной связи между микро- и макрообъектом. Исследователи обещают, что это позволит наблюдать квантовые эффекты на макроуровне. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит physicsworld.com. Препринт (pdf) статьи доступен на сайте arXiv.org.

По словам авторов работы, в настоящее время существует два основных метода изучения квантовых эффектов на макроуровне. Первый метод использует системы с большим количеством частиц, находящихся в запутанном состоянии. Второй метод - установка взаимосвязи между макро- и микрообъектом. Именно этот метод применяли исследователи.

В рамках работы ученые предлагают использовать два лазерных луча в зеркальном резонаторе, чтобы создать потенциальную яму - то есть регион пространства, где имеется локальный минимум потенциальной энергии. В эту яму исследователи предлагают поместить атом цезия, а рядом с ним - тонкую кристаллическую мембрану из материала с большим коэффициентом преломления.

В новой работе физикам удалось показать, что между макрообъектом (мембраной) и микрообъектом (атомом) устанавливается взаимосвязь. Действительно, движение атома, соответствующее изменению его квантового состояния, немного "толкает" мембрану. Она смещается. Это, в свою очередь, приводит к изменению параметром потенциальной ямы и дальнейшему движению атома. В результате поведение двух объектов оказывается взаимосвязано.

По словам исследователей, обнаружить движение мембраны можно по количеству света, которое покидает резонатор. В настоящее время исследователи планируют реализовать свой теоретический опыт на практике.