Des physiciens conçoivent un moyen de détecter le comportement quantique dans des objets aussi grands que le nôtre : ScienceAlert

La science quantique s’intéresse généralement à de très petites échelles, où les mathématiques des probabilités deviennent un outil plus utile que les descriptions « classiques » de la matière. Aujourd’hui, de nouvelles recherches ont mis au point un moyen de mesurer la quantité de masses beaucoup plus importantes.

Les scientifiques souhaitent depuis longtemps tester la nature quantique d'objets plus grands : le consensus général est que la physique quantique s'applique À toutes les échellesMais à mesure que les objets gagnent en masse et en complexité, il devient plus difficile d’en observer la quantité.

Aujourd’hui, une équipe de l’University College London (UCL), de l’Université de Southampton au Royaume-Uni et du Bose Institute en Inde a mis au point une approche de mesure quantique qui peut théoriquement être appliquée à quelque chose, quelle que soit sa masse ou son énergie. .

« Notre expérience proposée pourrait tester si un objet est classique ou quantique en voyant si l'acte d'observer peut conduire à un changement dans son mouvement. » Il dit Le physicien Debarshi Das de l'Université de Californie.

La physique quantique décrit un univers dans lequel les choses ne sont pas définies par une seule mesure, mais par un ensemble de possibilités. Un électron peut tourner de haut en bas, ou a plus de chances de se trouver dans certaines régions que dans d’autres, par exemple.

En théorie, cela ne se limite pas aux petites choses. En fait, votre corps pourrait être décrit comme ayant une très forte probabilité d’être assis sur cette chaise et une très (très !) faible probabilité d’être sur la lune.

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Il n’y a qu’un seul fait fondamental à retenir : si vous l’avez touché, vous l’avez acheté. Observer l’état quantique d’un objet, qu’il s’agisse d’un électron ou d’une personne assise sur une chaise, nécessite des interactions avec un système de mesure, l’obligeant à effectuer une seule mesure.

Il existe des moyens de reprendre les choses avec le pantalon toujours baissé, mais ils nécessitent de garder le corps en place. Terrain domanial – Extrêmement froid, très calme, complètement isolé de son environnement.

Ceci est difficile pour les molécules individuelles et devient encore plus difficile à mesure que l’échelle de taille augmente. La nouvelle proposition utilise une approche complètement nouvelle, utilisant un ensemble d'assertions connues sous le nom de Inégalités de Leggett-Garg et non-signe dans des conditions temporelles.

En fait, ces deux concepts décrivent un univers familier, où une personne est assise sur une chaise même si la pièce est sombre et qu'on ne peut pas la voir. Allumer soudainement la lumière ne révélera pas qu’ils se trouvent réellement sous le lit.

Si une expérience trouve des preuves qui contredisent d’une manière ou d’une autre ces affirmations, nous pourrons peut-être entrevoir le mystère quantique de manière plus large.

L’équipe suggère que des objets pourraient être observés se balançant sur un pendule, comme une balle au bout d’un morceau de ficelle.

La lumière sur les deux moitiés de l’installation expérimentale clignoterait ensuite à des moments différents – comptés comme une observation – et les résultats du deuxième flash indiqueraient si un comportement quantique se produisait, car le premier flash affecterait tout ce qui était en mouvement.

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Nous parlons toujours d'une configuration complexe qui nécessiterait un équipement sophistiqué et des conditions similaires à celles du sol, mais grâce à l'utilisation du mouvement et de deux mesures (blips), certaines des limitations de masse sont supprimées.

« Le public d'un match de football ne peut pas influencer l'issue du match simplement en le regardant intensément. » Il dit Il a piétiné. « Mais en mécanique quantique, le processus d'observation ou de mesure lui-même change le système. »

L'étape suivante consiste à essayer cette configuration proposée dans une expérience réelle. Miroirs dans Observatoire des ondes gravitationnelles avec interféromètre laser (LIGO) aux États-Unis ont déjà été proposés comme candidats appropriés pour le dépistage.

Ces miroirs agissent comme un objet unique pesant 10 kilogrammes (22 livres), soit un cran au-dessus de la taille typique des objets analysés pour les effets quantiques, qui équivaut à environ un quintillionième de gramme.

« Notre projet a de larges implications conceptuelles. » Il dit Physicien Sugato Bose de l'Université de Californie. « Cela pourrait élargir le domaine de la mécanique quantique et déterminer si cette théorie fondamentale de la nature n'est valable qu'à certains niveaux ou si elle est également vraie pour des masses plus importantes. »

La recherche a été publiée dans Lettres d'examen physique.

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