Физичари од Универзитетот во Виена и Универзитетот Дуизбург-Есен покажаа дека ситни метални наночестички можат да влезат во квантна суперпозиција, односно да се однесуваат како да се распространети по повеќе можни патеки истовремено.
Во експериментот биле користени кластери од натриум составени од околу 5.000 до 10.000 атоми. Тие биле широки приближно 8 нанометри и имале маса поголема од 170.000 атомски масени единици, што ги прави многу поголеми и потешки од честичките што вообичаено се користат во вакви квантни тестови.
Клучниот доказ бил интерференциски образец, карактеристичен за брановото однесување на материјата. Наместо да се движат како обични класични зрнца по една точно одредена патека, наночестичките покажале однесување што се совпаѓа со предвидувањата на квантната механика.
Истражувачите ги насочиле ултрастудените натриумови кластери низ три дифракциски решетки создадени со ултравиолетови ласерски зраци. Првата решетка ја одредила положбата на честичката со точност од околу 10 нанометри и ја довела во состојба во која повеќе можни патеки постојат паралелно.
Кога тие можни патеки повторно се преклопиле, се појавиле мерливи светли и темни пруги. Токму тие пруги покажуваат дека квантната состојба на металните честички била распространета низ простор значително поголем од самите честички.
Овој резултат е важен затоа што ја поместува границата меѓу микроскопскиот квантен свет и секојдневниот класичен свет. Обичните предмети изгледаат како секогаш да имаат јасна положба, но експериментот покажува дека квантните правила сè уште важат и за изненадувачки големи наноструктури.
Тимот постигнал вредност на таканаречена макроскопичност од μ = 15,5, што според истражувачите е околу еден ред на големина над претходните споредливи експерименти. Со други зборови, ова е еден од најсилните досегашни тестови за тоа дали квантната механика продолжува да важи на поголеми размери.
Освен фундаменталното значење, методот може да има и практична вредност. Интерферометарот што го користел тимот може да служи како исклучително чувствителен сензор за многу слаби сили, како и за прецизно испитување на електрични, магнетни и оптички својства на изолирани наночестички.
Студијата е објавена во списанието Nature, а истражувачите планираат идни експерименти со уште поголеми честички и со други материјали. Таквите мерења би можеле уште подобро да покажат каде, и дали воопшто, завршува квантниот опис на материјата.
