Físicos diseñan una forma de detectar el comportamiento cuántico en objetos tan grandes como el nuestro: ScienceAlert

La ciencia cuántica suele ocuparse de escalas muy pequeñas, donde las matemáticas de la probabilidad se convierten en una herramienta más útil que las descripciones “clásicas” de la materia. Ahora, una nueva investigación ha encontrado una manera de medir la cantidad de masas mucho mayores.

Los científicos llevan mucho tiempo queriendo comprobar la naturaleza cuántica de objetos más grandes: el consenso general es que se aplica la física cuántica En cada escalaPero a medida que los objetos crecen en masa y complejidad, se vuelve más difícil observar su cantidad.

Ahora, un equipo del University College London (UCL), la Universidad de Southampton en el Reino Unido y el Instituto Bose en la India ha ideado un enfoque de medición cuántica que teóricamente puede aplicarse a algo independientemente de su masa o energía. .

«Nuestro experimento propuesto podría probar si un objeto es clásico o cuántico al ver si el acto de observar puede conducir a un cambio en su movimiento». Él dice El físico Debarshi Das de la Universidad de California.

La física cuántica describe un universo donde las cosas no se definen mediante una única medida, sino como un conjunto de posibilidades. Un electrón puede girar hacia arriba y hacia abajo, o tiene mayores posibilidades de estar en unas regiones que en otras, por ejemplo.

En teoría, esto no se limita a las pequeñas cosas. De hecho, se podría decir que su cuerpo tiene una probabilidad muy alta de estar sentado en esa silla y una probabilidad muy (¡muy!) baja de estar en la luna.

Sólo hay un hecho básico que debes recordar: si lo tocas, lo compraste. Observar el estado cuántico de un objeto, ya sea un electrón o una persona sentada en una silla, requiere interacciones con un sistema de medición, lo que lo obliga a realizar una única medición.

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Hay formas de levantar cosas con los pantalones aún bajados, pero requieren mantener el cuerpo en su lugar. tierra estatal – Extremadamente frío, muy quieto, completamente aislado de su entorno.

Esto es difícil para las moléculas individuales y se vuelve más difícil a medida que aumenta la escala de tamaño. La nueva propuesta utiliza un enfoque completamente nuevo, utilizando un conjunto de afirmaciones conocidas como Desigualdades de Leggett-Garg y no signo en condiciones temporales.

De hecho, estos dos conceptos describen un universo familiar, donde una persona está sentada en una silla incluso si la habitación está a oscuras y no puedes verla. Encender repentinamente la luz no revelará que en realidad están debajo de la cama.

Si un experimento encuentra evidencia que de alguna manera contradiga estas afirmaciones, podríamos vislumbrar el misterio cuántico de manera más amplia.

El equipo sugiere que se podrían observar objetos balanceándose sobre un péndulo, como una bola en el extremo de un trozo de cuerda.

La luz en las dos mitades de la configuración experimental luego destellaría en diferentes momentos (se contaría como una observación) y los resultados del segundo destello indicarían si se estaba produciendo un comportamiento cuántico, porque el primer destello afectaría todo lo que se estuviera moviendo.

Todavía estamos hablando de una configuración compleja que requeriría algunos equipos sofisticados y condiciones similares a las del suelo, pero mediante el uso de movimiento y dos mediciones (blips), se eliminan algunas de las limitaciones de masa.

«El público de un partido de fútbol no puede influir en el resultado del partido simplemente con la mirada fija». Él dice Él pisoteó. «Pero en la mecánica cuántica, el proceso de observación o medición en sí cambia el sistema».

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El siguiente paso es probar esta configuración propuesta en un experimento real. espejos en Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) en los Estados Unidos ya han sido propuestos como candidatos adecuados para la selección.

Estos espejos actúan como un solo objeto que pesa 10 kilogramos (22 libras), un paso por encima del tamaño típico de los objetos analizados para detectar efectos cuánticos, que equivale aproximadamente a una quintillónésima parte de un gramo.

«Nuestro plan tiene amplias implicaciones conceptuales». Él dice El físico Sugato Bose de la Universidad de California. «Podría ampliar el campo de la mecánica cuántica y explorar si esta teoría fundamental de la naturaleza es válida sólo en ciertos niveles o si también lo es para masas mayores».

La investigación fue publicada en Cartas de revisión física.

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