კვანტური მექანიკა, როგორც წესი, მოიცავს ძალიან პატარა ობიექტებს, ისეთებს როგორიცაა, ატომები, ელექტრონები და სხვა. თუმცა, ახლა ფიზიკოსებმა 10 კილოგრამის ექვივალენტური ობიექტი კვანტურ მდგომარეობამდე დაიყვანეს.

მეცნიერებმა ამისთვის მოწინავე ლაზერული ინტერფერომეტრული გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორია, იგივე LIGO გამოიყენეს. LIGO-ს სარკეების გამოყენებით მათ შეძლეს და შეამცირეს ვიბრაციები კვანტური მექანიკის მიერ დაშვებულ თითქმის ყველაზე დაბალ დონემდე.

მკვლევარებმა გააქრეს განსხვავებები LIGO-ს 40 კილოგრამიანი ოთხ სარკეს შორის. ამით მათ სრულ სინქრონიზაციას მიაღწიეს. როდესაც სარკეები ამ გზით არის სინქრონიზებული, ისინი იქცევიან, როგორც ერთიანი, 10 კილოგრამიანი ობიექტი.

ცნობისთვის, LIGO შექმნილია გრავიტაციული ტალღების დასაფიქსირებლად, ლაზერული სინათლის გამოყენებით, რომელიც თავსდება სარკეების "დეტექტორებში". თუმცა, ამჯერად, ფიზიკოსმა ვივიშეკ სუდჰირმა და MIT-ის მეცნიერებმა გამოიყენეს ლაზერული სინათლე, რათა სარკეების მოძრაობა უკიდურესი სიზუსტით გაეკონტროლებინათ.

"ეს რაღაცით ხმაურის ჩამხშობ ყურსასმენებს ჰგავს", — ამბობს სუდჰირი.

თუმცა, ნაცვლად ახლომდებარე ხმების გაზომვისა და ამ ხმაურის ჩახშობისა, კონკრეტული მიდგომა მოძრაობას "ახშობს".

ფოტო: LIGO LAB

მთლიანობაში მკვლევარებმა შეამცირეს სარკეების ფარდობითი მოძრაობა დაახლოებით 10.8 ფონონამდე, ანუ ვიბრაციის კვანტური ერთეულით, რაც ნულოვანი ფონონის კვანტური ლიმიტთან ძალიან ახლოს არის.

კვლევის მიზანი არ არის გრავიტაციული ტალღების უკეთ გაგება, არამედ კვანტური მექანიკის საიდუმლოებების გამოვლენაა. მეცნიერები კვლავ ცდილობენ გაიგონ, თუ რატომ არ მიყვებიან დიდი ობიექტები კვანტური მექანიკის კანონებს. დიდი ობიექტები კვანტურ თვისებებს კარგავენ. უფრო მასიური ობიექტების კვანტური მდგომარეობების შესწავლა ხელს შეუწყობს მეცნიერებს იმის გარკვევაში, თუ რატომ ხდება მასიურ ობიექტებზე კვანტური თვისებების დაკარგვა.

აღსანიშნავია, რომ მსგავსი კვლევები ადრეც ჩატარებულა, მაგრამ მაშინ ობიექტები ბევრად უფრო მცირე ზომის იყო. 2020 წელს ვენის უნივერსიტეტის ფიზიკოსმა მარკუს ასპელმეიერმა და მისმა კოლეგებმა ნანონაწილაკის ვიბრაციები კვანტურ ზღვარზე დაიყვანეს. ახალი ექსპერიმენტი კი პირველია, როდესაც მსგავსი, ადამიანის ზომის ობიექტი კვანტურ მდგომარეობამდე დაიყვანეს.

თუ სტატიაში განხილული თემა და მეცნიერების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში, სადაც ვლაპარაკობთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიებზე.