Os físicos realizaram experimentos de interferência com átomos e moléculas, demonstrando que esses objetos podem aparentemente estar em dois lugares simultaneamente. Mas criar essas superposições com objetos maiores se mostrou difícil por causa de suas funções de ondas altamente localizadas. Novos experimentos aumentaram a extensão espacial da função de onda de uma nanopartícula levitadora em um fator de 3, oferecendo um caminho em direção a experimentos quânticos de objetos grandes (1).
A localização de um objeto é sempre incerta, até certo ponto, devido aos efeitos térmicos e ambientais. No entanto, mesmo que esse objeto seja resfriado e isolado, permanece uma incerteza quântica dada pela extensão espacial da função de onda do objeto. A largura da função de onda de um único átomo preso em seu estado basic é de cerca de 10 nm. Isso é muito maior que o próprio átomo, permitindo que ele esteja em dois lugares ao mesmo tempo. Por outro lado, uma nanopartícula presa com um bilhão de átomos tem uma função de onda muito mais estreita, com uma largura de cerca de 10 picômetros (PM).
Expandir uma função de onda é possível, mas o menor distúrbio pode desmoroná -lo em um estado localizado. Lucas Novotny, do Instituto Federal de Tecnologia Suíça (ETH) Zurique e colegas assumiram esse desafio, usando uma nanopartícula de sílica realizada em uma armadilha óptica. Após uma etapa de resfriamento, a equipe afrouxou lentamente a armadilha, fazendo com que a função de onda da nanopartícula se espalhe. As medições de posição revelaram uma largura de função de onda de 73 pm, que é 3 vezes o valor inicial.
A largura da função de onda observada ainda é mil vezes menor que o tamanho da nanopartícula. Para expandi -lo ainda mais, diz Novotny, uma estratégia possível é colocar a nanopartícula em queda livre. Esse experimento poderia testar se existem grandes objetos em superposições (como prevê a física quântica) ou se suas funções de onda sempre entram em colapso para estados clássicos (como assumem algumas teorias alternativas).
–Michael Schirber
Michael Schirber é um editor correspondente para Revista de Física Sediada em Lyon, França.
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