Физики приблизились к созданию кота Шредингера

Осталось придумать, как с помощью квантовых сил двигать объекты побольше.

Объект сантиметрового размера впервые заставили двигаться под действием квантовых сил. Ученые из Окинавского института науки и технологий добились смещения конструкции массой 128 миллиграммов.

Для эксперимента физики изготовили установку с графитовой пластиной сантиметрового размера, парящей над массивом магнитов, расположенных в шахматном порядке. К пластине прикрепили 3-миллиметровый алмаз размером со специальными дефектами кристаллической решетки.

Эти дефекты, NV-центры, позволяют управлять спинами электронов, обладающих собственным магнитным моментом. Исследователи воздействовали на спины лазерным излучением, а дополнительное магнитное поле преобразовывало возникающую квантовую силу в механическое движение.

В результате вся конструкция сместилась примерно на 100 нанометров. По словам физика-теоретика Джейсона Туомли, даже такой показатель — это отличный результат: раньше проводились эксперименты с объектами в сотни миллионов раз меньше.

Сам эксперимент связан с одной из главных нерешенных проблем современной физики: объединением квантовой механики и общей теории относительности Эйнштейна. Ученые пытаются выяснить, распространяются ли квантовые законы на гравитацию и насколько крупными могут быть объекты, способные находиться в суперпозиции.

В этом опыте движение конструкции оставалось классическим, однако вызывавшая его сила имела квантовую природу. Следующим этапом станет попытка перевести сравнительно массивный объект в состояние квантовой суперпозиции, при котором он сможет одновременно находиться в двух различных состояниях.

Авторы исследования надеются приблизиться к экспериментальной реализации мысленного эксперимента с котом Шредингера, однако для этого придется значительно увеличить массу, которая может передвигать установка.