物理学家已利用原子和分子进行干涉实验,结果表明这些微观物体似乎能同时处于两个位置。但由于较大物体的波函数高度局域化,要让它们产生这种叠加态十分困难。新实验将悬浮纳米粒子的波函数空间范围扩大了3倍,为大物体量子实验开辟了一条途径。
由于热和环境效应,物体的位置在一定程度上总是不确定的。即便物体被冷却和隔离,由于其波函数的空间范围,仍存在量子不确定性。处于基态的单个捕获原子,其波函数宽度约为10纳米。这比原子本身大得多,使得原子看似能同时处于两个位置。相比之下,含有十亿个原子的捕获纳米粒子,其波函数要窄得多,宽度约为10皮米。
扩展波函数是可行的,但哪怕最轻微的干扰也会使其坍缩成局域态。瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的卢卡斯·诺沃特尼及其同事迎接了这一挑战,他们使用被光阱捕获的二氧化硅纳米粒子。经过冷却步骤后,团队慢慢放松光阱ϼ..
所观测到的波函数宽度仍比纳米粒子的尺寸小一千倍。诺沃特尼表示,若要进一步扩展,一种可行策略是让纳米粒子自由下落。这样的实验可以检验大物体是否如量子物理所预测的那样以叠加态存在,还是如一些替代理论所假设的,其波函数总是坍缩为经典态。

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