Neutronen op mysterieuze reizen door de quantumwereld: TU Wien onthult onverwachte bevindingen

AmsterdamOnderzoekers aan de TU Wien hebben experimenten uitgevoerd met neutronen om de "Leggett-Garg ongelijkheid" te testen. Dit concept onderzoekt of quantumobjecten zich gedragen volgens de klassieke natuurkunde. Deze bevindingen doen ons twijfelen aan ons begrip van de quantummechanica.

Belangrijkste punten:

• De Leggett-Garg-ongelijkheid onderzoekt macroscopisch realisme.
• Het meet de correlaties tussen metingen op verschillende tijdstippen.
• Als klassieke fysica klopt, zouden deze correlaties zwak moeten zijn.
• Als kwantumfysica klopt, zullen de correlaties sterk zijn.

In 1985 ontwierpen wetenschappers Anthony James Leggett en Anupam Garg een test om te onderzoeken of grotere objecten quantumgedrag kunnen vertonen. In de quantumfysica kunnen deeltjes in meerdere toestanden tegelijkertijd bestaan, wat de klassieke opvatting uitdaagt dat objecten specifieke eigenschappen en locaties hebben.

Aan de TU Wien maakten wetenschappers gebruik van neutronenstralen voor hun experimenten. Ze gebruikten neutroninterferometers om de neutronenstraal in twee afzonderlijke paden te splitsen, enkele centimeters van elkaar verwijderd. Volgens de kwantumtheorie beweegt elke neutron zich gelijktijdig door beide paden. Het experiment toonde aan dat de Leggett-Garg ongelijkheid werd geschonden, wat aangeeft dat neutronen zich gedragen op manieren die klassieke fysica niet kan verklaren.

Lees ook:

Vandaag · 04:08

Fruitvliegjes stilgezet: rood licht stopt navigatie

Onderzoekers van TU Wien hebben ontdekt dat zelfs grote objecten kwantumgedrag kunnen vertonen. Ze publiceerden hun bevindingen in Physical Review Letters. Voor hun experiment gebruikten ze een neutroneninterferometer, een apparaat dat een neutronenstraal splitst en weer samenvoegt om zijn pad te meten.

Het is fascinerend om kwantumeffecten op grotere schaal te zien, wat ons gebruikelijke begrip van de wereld uitdaagt. Als deeltjes in twee toestanden tegelijk kunnen bestaan, wat betekent dat dan voor alledaagse objecten? Het doet je nadenken over de mogelijke kwantumeffecten in dingen die we als solide en zeker zien.

Het experiment toont aan dat onze kijk op de realiteit moet worden aangepast. Klassieke fysica heeft zijn beperkingen en kan niet alles verklaren. Quantumtheorie is cruciaal om te begrijpen hoe neutronen zich gedragen in deze tests. Deze fundamentele onderzoeken kunnen in de toekomst leiden tot nieuwe technologieën, mogelijk zelfs quantumcomputers voor alledaags gebruik.

Deze studie bevestigt dat de wereld functioneert zoals beschreven door de kwantumtheorie. De traditionele fysica kan deze bevindingen niet verklaren. Kwantumfysica legt met succes uit hoe deeltjes zich gedragen. Deze studie benadrukt waarom kwantummechanica cruciaal is voor de moderne fysica.