オーストリアのウィーン大学のMarkus Arndtが率いる研究者チームは、中性子干渉法と呼ばれる手法を使用して実験を実施しました。中性子は電荷のない亜原子粒子であり、電磁力の干渉なしに量子効果を研究するのに理想的です。
実験では、中性子のビームは、ダブルスリットの実験で光が分割される方法と同様に、ビームスプリッターを使用して2つの別々のパスに分割されました。古典物理学によると、中性子のような大きなオブジェクトは、2つのパスのうちの1つに従って、古典的な粒子のように振る舞う必要があります。
ただし、結果は明らかに量子な挙動を示しました。中性子は、まるで両方のパスに従って同時に動作し、自分自身に干渉し、検出器画面に特徴的な干渉パターンを作成しました。このパターンは、波動粒子の二重性の特徴であり、粒子が波のような特性と粒子様特性の両方を示すことができると述べる量子力学の基本原理です。
研究者はさらに、中性子と原子を組み合わせることにより、実験で使用された粒子の質量を増加させ、いわゆる「物質波干渉計」を作成しました。驚くべきことに、これらのより大きな複合粒子でも量子効果は持続しました。
この画期的な実験は、量子の世界を理解することに深い意味を持っています。量子力学の法則は、小さな粒子の領域に限定されず、巨視的なオブジェクトにも拡張できることを示唆しています。これは、量子コンピューティング、量子センシング、物理学の基礎などのフィールドに大きな意味を持つ可能性があります。
私たちの知識の境界を押し広げ、古典的な直観に挑戦することにより、この実験は、現実の基本的な性質の探求における重要なマイルストーンを表しています。量子力学の謎を深く掘り下げると、宇宙に対する新しい洞察を明らかにし、量子現象の力を活用する革新的な技術への道を開くかもしれません。
