Физики из Венского университета установили новый мировой рекорд, создав самую массивную квантовую суперпозицию в истории. Им удалось заставить кластеры из 7 тыс. атомов натрия находиться в нескольких местах одновременно. При этом они пребывали в состоянии волн, а не твердых частиц. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

В знаменитом мысленном эксперименте Эрвина Шредингера кот в коробке может быть одновременно жив и мертв, пока мы на него не посмотрим. В реальности мы такого не видим из-за декогеренции — взаимодействия с окружающей средой, которое разрушает хрупкое квантовое состояние.

Австрийские ученые создали условия глубокого вакуума и холода, чтобы запустить пучок огромных молекулярных кластеров через систему щелей (интерферометр). Несмотря на свой размер (сравнимый с небольшим вирусом или белком), эти гиганты прошли через щели как волны, создав интерференционный узор. Это значит, что каждый кластер пролетел сразу через несколько путей.

Почему это важно

Удержать такой массивный объект в квантовом состоянии невероятно трудно — любое случайное столкновение с молекулой газа или фотоном света разрушает квантовую систему. Команде потребовалось два года только на настройку оборудования.

Этот результат важен по двум причинам:

1. Он показывает, что квантовая механика работает и для крупных объектов. Если существуют пределы, после которых квантовые законы «выключаются» (как предполагают некоторые теории коллапса), мы их пока не достигли.
2. Для создания мощных квантовых компьютеров физикам нужно уметь поддерживать суперпозицию в довольно крупных системах. Этот эксперимент подтверждает, что это физически возможно.

В планах ученых — попытаться повторить трюк с настоящими вирусами, что окончательно сотрет грань между живой материей и квантовой физикой.