La mecánica cuántica describe cómo se comporta la materia en las escalas de masa y longitud más pequeñas. Sin embargo, la ausencia de fenómenos cuánticos en nuestra vida cotidiana ha desencadenado la búsqueda de modificaciones mínimas de la mecánica cuántica, que solo pueden ser notables para partículas masivas. Un candidato espara buscar la llamada interferencia de orden superior. En la mecánica cuántica estándar, el patrón de interferencia resultante de un número arbitrario de caminos abiertos que no interactúan siempre se puede describir por todas las combinaciones de pares de caminos. Cualquier patrón restante se debería a un mayor-ordenar interferencia y ser un posible indicador para la nueva física.
Si bien esta regla se probó anteriormente con radiación de luz y microondas, los investigadores de las Universidades de Viena y Tel Aviv han realizado por primera vez un experimento dedicado con moléculas masivas ". La idea se conoce desde hace más de veinte años.Pero solo ahora tenemos los medios tecnológicos para unir todos los componentes y construir un experimento capaz de probarlo con moléculas masivas ", dice Christian Brand, uno de los autores del estudio.
Difracción de onda de materia de hendidura múltiple
En sus experimentos en la Universidad de Viena, los investigadores del Grupo de Nanofísica Cuántica encabezado por Markus Arndt prepararon moléculas orgánicas complejas como ondas de materia. Esto se logró al evaporarlas de un lugar del tamaño de micras en alto vacío y dejarlas evolucionar libremente paraen algún momento. Después de un tiempo, cada molécula se deslocaliza, extendiéndose por muchos lugares a la vez. Esto significa que cuando cada molécula encuentra una máscara que contiene múltiples rendijas, puede atravesar muchas de las rendijas en paralelo. Al comparar cuidadosamente la posición de las moléculas que llegan ael detector detrás de una combinación de rendijas simples, dobles y triples pudieron poner límites a cualquier contribución de trayectos múltiples.
tecnología habilitadora de nanofabricación
Un componente crucial del experimento es la máscara, una membrana ultrafina en la que se fabricaron conjuntos de ranuras simples, dobles y triples. Fue diseñada y fabricada por Yigal Lilach y Ori Cheshnovsky en la Universidad de Tel Aviv.Tuvieron que diseñar una máscara de difracción, donde la desviación máxima en las dimensiones de la rendija no era mucho mayor que el tamaño de las moléculas que difractaba. La máscara se integró en el laboratorio de Viena y los investigadores estudiaron una amplia gama de velocidades moleculares en elmisma prueba experimental. Para todos ellos, los científicos encontraron que el patrón de interferencia sigue las expectativas de la mecánica cuántica estándar con un límite superior en la desviación de menos de una partícula en cien ". Esta es la primera vez que una prueba explícita de estoel tipo se ha llevado a cabo con partículas masivas ", dice Joseph Cotter, el primer autor de esta publicación." Las pruebas anteriores han empujado las fronteras con fotones individuales y microondas. En nuestro experimento, we pone límites a la interferencia de orden superior de objetos masivos "
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Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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