Naukowcy z ANU wykazali, że atomy mogą wykazywać splątanie kwantowe, co wspiera wysiłki na rzecz ujednolicenia fizyki.
Fizycy kwantowi zosiągnęli kamień milowy poprzez bezpośrednią obserwację atomów zachowujących się w stanie splątanym w ruchu, dostarczając mocnych dowodów na to, że efekty kwantowe nie ograniczają się do lekkich cząstek, ale mają również zastosowanie do materii posiadającej masę.
Splątanie kwantowe to zjawisko, w którym cząstki łączą się w taki sposób, że stan jednej z nich natychmiast wpływa na stan drugiej, niezależnie od tego, jak daleko się od siebie znajdują. Chociaż efekt ten został szeroko zademonstrowany przy użyciu fotonów (cząstek światła), rozszerzenie go na atomy, czyli obiekty o masie oddziałującej z grawitacją, okazało się znacznie trudniejsze.
„Naprawdę dziwnie jest nam myśleć, że tak działa Wszechświat” – mówi dr Sean Hodgman z Research School of Physics ANU. „Można o tym przeczytać w podręczniku, ale naprawdę dziwnie jest myśleć, że cząstka może znajdować się w dwóch miejscach na raz”.
W tym eksperymencie zespół wykorzystał atomy helu do zademonstrowania splątania, co stanowi znaczący krok naprzód w porównaniu z wcześniejszymi badaniami, które skupiały się głównie na fotonach, czyli cząstkach światła.
W przeciwieństwie do fotonów, atomy helu posiadają masę i podlegają wpływowi grawitacji, co znacznie utrudnia badanie ich w eksperymentach kwantowych.
Masywne atomy rozszerzają testy kwantowe
„Eksperymentalnie niezwykle trudno to wykazać” – mówi główny autor i doktorant, Yogesh Sridhar. „Kilka osób próbowało w przeszłości wykazać te efekty, ale zawsze kończyło się to niepowodzeniem”.
To osiągnięcie otwiera nowe możliwości badania jednego z najbardziej podstawowych pytań w fizyce: w jaki sposób mechanika kwantowa w najmniejszych skalach łączy się z grawitacją i ogólną teorią względności w skali wszechświata.
„Wynik ten potwierdza przewidywania sprzed ponad stu lat, że materia może znajdować się w dwóch miejscach jednocześnie i nawet w tych miejscach może kolidować ze sobą” – mówi dr Sean Hodgman.
Odkrycia wskazują na ujednoliconą fizykę
Demonstrując splątanie kwantowe w atomach, naukowcy mogą przybliżyć się do zrozumienia, czy możliwe jest osiągnięcie jednolitych ram fizyki, często nazywanych „teorią wszystkiego”.
Odniesienie: „Bell Corelations Between pędem-entangled pairs of 4He* atoms” autorstwa Y. S. Athreya, S. Kannan, X. T. Yan, R. J. Lewis-Swan, K. V. Kheruntsyan, A. G. Truscott i S. S. Hodgman, 4 lutego 2026 r.,Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-026-69070-3
Praca ta była wspierana w ramach projektów Discovery Projects Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych (ARC), grant nr DP190103021, DP240101346, DP240101441 i DP240101033.
Nigdy nie przegap przełomu:
Śledź nas dalejIWiadomości Google.
Naukowcy z ANU wykazali, że atomy mogą wykazywać splątanie kwantowe, co wspiera wysiłki na rzecz ujednolicenia fizyki.
Fizycy kwantowi zosiągnęli kamień milowy poprzez bezpośrednią obserwację atomów zachowujących się w stanie splątanym w ruchu, dostarczając mocnych dowodów na to, że efekty kwantowe nie ograniczają się do lekkich cząstek, ale mają również zastosowanie do materii posiadającej masę.
Splątanie kwantowe to zjawisko, w którym cząstki łączą się w taki sposób, że stan jednej z nich natychmiast wpływa na stan drugiej, niezależnie od tego, jak daleko się od siebie znajdują. Chociaż efekt ten został szeroko zademonstrowany przy użyciu fotonów (cząstek światła), rozszerzenie go na atomy, czyli obiekty o masie oddziałującej z grawitacją, okazało się znacznie trudniejsze.
„Naprawdę dziwnie jest nam myśleć, że tak działa Wszechświat” – mówi dr Sean Hodgman z Research School of Physics ANU. „Można o tym przeczytać w podręczniku, ale naprawdę dziwnie jest myśleć, że cząstka może znajdować się w dwóch miejscach na raz”.
W tym eksperymencie zespół wykorzystał atomy helu do zademonstrowania splątania, co stanowi znaczący krok naprzód w porównaniu z wcześniejszymi badaniami, które skupiały się głównie na fotonach, czyli cząstkach światła.
W przeciwieństwie do fotonów, atomy helu posiadają masę i podlegają wpływowi grawitacji, co znacznie utrudnia badanie ich w eksperymentach kwantowych.
Masywne atomy rozszerzają testy kwantowe
„Eksperymentalnie niezwykle trudno to wykazać” – mówi główny autor i doktorant, Yogesh Sridhar. „Kilka osób próbowało w przeszłości wykazać te efekty, ale zawsze kończyło się to niepowodzeniem”.
To osiągnięcie otwiera nowe możliwości badania jednego z najbardziej podstawowych pytań w fizyce: w jaki sposób mechanika kwantowa w najmniejszych skalach łączy się z grawitacją i ogólną teorią względności w skali wszechświata.
„Wynik ten potwierdza przewidywania sprzed ponad stu lat, że materia może znajdować się w dwóch miejscach jednocześnie i nawet w tych miejscach może kolidować ze sobą” – mówi dr Sean Hodgman.
Odkrycia wskazują na ujednoliconą fizykę
Demonstrując splątanie kwantowe w atomach, naukowcy mogą przybliżyć się do zrozumienia, czy możliwe jest osiągnięcie jednolitych ram fizyki, często nazywanych „teorią wszystkiego”.
Odniesienie: „Bell Corelations Between pędem-entangled pairs of 4He* atoms” autorstwa Y. S. Athreya, S. Kannan, X. T. Yan, R. J. Lewis-Swan, K. V. Kheruntsyan, A. G. Truscott i S. S. Hodgman, 4 lutego 2026 r.,Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-026-69070-3
Praca ta była wspierana w ramach projektów Discovery Projects Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych (ARC), grant nr DP190103021, DP240101346, DP240101441 i DP240101033.
Nigdy nie przegap przełomu:
Śledź nas dalejIWiadomości Google.
