Ученые из Национального университета Сингапура и Университета Нового Южного Уэльса совершили историческое открытие, впервые продемонстрировав квантовую природу вращения атомных ядер. Это достижение открывает новые горизонты для развития квантовых технологий.
Спин, представляющий собой внутренний момент импульса частиц, играет ключевую роль во взаимодействии с электромагнитными полями. Ранее считалось, что его квантовые свойства проявляются преимущественно в магнитных полях, а в свободном состоянии он напоминает классическое вращение, подобное движению лотерейного колеса.
Новаторский эксперимент под руководством профессора Валерио Скарани и Зо Лин Хтуо перевернул эти представления. С помощью уникального оборудования, разработанного группой профессора Андреа Морелло, исследователи провели прецизионные измерения ядра сурьмы.
Семь последовательных измерений за полный цикл вращения показали удивительные результаты. В классическом сценарии вероятность обнаружения положительного спина не превышала бы 0.571, однако при создании квантовой суперпозиции (состояния Шредингера) этот показатель достиг 0.636. Такое превышение стало триумфальным подтверждением квантовой природы спина.
«Наша работа стирает границы между классической и квантовой физикой», — с энтузиазмом комментирует профессор Морелло. — «Мы доказали, что квантовые эффекты проявляются даже в одиночных атомных ядрах, что раньше считалось невозможным».
Это открытие не только укрепляет фундамент квантовой механики, но и дает мощный импульс для создания квантовых компьютеров и сверхчувствительных сенсоров. Исследовательская группа уже планирует новые эксперименты, чтобы раскрыть весь потенциал квантовых явлений.
Напомним, недавно научное сообщество также стало свидетелем первого успешного эксперимента по квантовой запутанности звуковых частиц.
