Neutroner på oväntade kvantresor utmanar traditionell fysik och stöder kvantteori.

StockholmForskare vid TU Wien genomförde experiment med neutroner för att testa "Leggett-Garg-olikheten." Denna koncept undersöker om kvantobjekt beter sig enligt klassisk fysik eller ej. Dessa resultat har fått oss att ifrågasätta vår förståelse av kvantmekanik.

Här är huvudpunkterna:

• Leggett-Garg-olikheten prövar makroskopisk realism.
• Den undersöker korrelationerna mellan mätningar vid olika tidpunkter.
• Om den klassiska fysiken gäller, bör dessa korrelationer vara svaga.
• Om den kvantfysiska teorin stämmer, kommer korrelationerna att vara starka.

År 1985 utvecklade forskarna Anthony James Leggett och Anupam Garg ett test för att undersöka om större objekt kan uppvisa kvantbeteenden. Inom kvantfysiken kan partiklar existera i flera tillstånd samtidigt, vilket utmanar den klassiska uppfattningen att objekt har specifika egenskaper och positioner.

Vid TU Wien använde forskare neutronstrålar i sina experiment. De använde neutroninterferometrar för att dela upp neutronstrålen i två separata banor några centimeter isär. Enligt kvantteorin färdas varje neutron längs båda banorna samtidigt. Experimentet visade att Leggett-Garg-olikheten var bruten, vilket indikerar att neutroner uppförde sig på sätt som klassisk fysik inte kan förklara.

Läs också:

Idag · 04:08

Rödljus stoppar skadedjur: insektslivet upphör

Forskare vid TU Wien upptäckte att även stora objekt kan uppvisa kvantbeteenden. De publicerade sina resultat i Physical Review Letters. De använde en neutroninterferometer för att testa sin teori. Detta instrument delar upp och sedan återförenar en neutronstråle för att mäta dess bana.

Det är fascinerande att se kvanteffekter på en större skala, vilket utmanar vår vanliga förståelse av världen. Om partiklar kan existera i två tillstånd samtidigt, vad innebär det för vardagliga föremål? Det får en att fundera på möjligheten av kvanteffekter i sådant vi uppfattar som fast och givet.

Experimentet visar att vi måste ändra vår förståelse av verkligheten. Klassisk fysik kan inte förklara allt. Kvantteori är viktig för att förstå hur neutroner beter sig i dessa tester. Dessa grundläggande studier kan leda till nya teknologier i framtiden, kanske till och med kvantdatorer som vi kan använda i vardagen.

Denna studie bekräftar att världen fungerar på det sätt som kvantteorin beskriver. Traditionell fysik kan inte förklara resultaten. Kvantfysik förklarar däremot framgångsrikt hur partiklar beter sig. Studien visar varför kvantmekanik är viktig för modern fysik.