Et metallkorn med 10 000 atomer ble holdt på to steder samtidig

Fysikere har satt en metallpartikkel på opptil 10 000 atomer i en tilstand der den samtidig befant seg på to litt atskilte posisjoner. Klyngen er knapt synlig — rundt åtte nanometer — men langt større og langt tyngre enn alt som tidligere har vært holdt i en verifisert kvantesuperposisjon. For første gang er den læreboksmessige rariteten, som ellers er forbeholdt enkeltatomer og små molekyler, vist på et reelt stykke fast metall.

En kvantesuperposisjon er situasjonen der en partikkel oppfører seg, så lenge den holdes isolert fra omgivelsene, som om den var på mer enn ett sted samtidig. Det populære bildet er Schrödingers katt, men laboratorieversjonen er mer nøktern og mer talende: man sender partikkelen gjennom et nøyaktig oppsett av hindringer og ser på mønsteret der den lander. Hvis den interfererer med seg selv, har den vært to steder underveis. Hvis ikke, har den oppført seg som et klassisk objekt.

De brukte natriumklyngene veier over 170 000 atomære masseenheter, noe som plasserer partikkelen rundt en størrelsesorden over det hittil tyngste objektet i en slik tilstand. Superposisjonens utstrekning var titalls ganger bredere enn partiklene selv, et regime fysikere beskriver med en størrelse kalt makroskopisitet, der det nye resultatet når μ = 15,5.

Du vil kanskje også likeLyset har alltid skjult et univers med 48 dimensjoner

Forsøket ble utført av grupper ved Universitetet i Wien og Universitetet i Duisburg-Essen, med doktorgradsstudenten Sebastian Pedalino som førsteforfatter og Markus Arndt, Stefan Gerlich og Klaus Hornberger som hovedansvarlige. Teknikken heter materiebølgeinterferometri i nærfelt. Tre diffraksjonsgitre laget av ultrafiolett laserlys fungerer som hindringer. Klyngene passerer dem etter tur, og måten de samler seg på detektoren forteller teamet om hver av dem reiste som en bølge — to steder samtidig — eller som en vanlig partikkel.

Poenget med forsøket er ikke å gjøre ny teknologi mulig. Poenget er å fortsette å skyve grensen der kvantemekanikken er testet og der den kan svikte. Alle teoriens prediksjoner har holdt så langt, men teorien sier ingenting om hvorfor klassiske hverdagsobjekter aldri synes å være to steder samtidig. Å strekke regimet mot tyngre og mer komplekse objekter spisser det spørsmålet, og en eventuell brudd på interferens ved en bestemt masseskala vil være direkte bevis på ny fysikk.

Resultatet har grenser. Interferenssignalet finnes bare ved dypt ultrakalde temperaturer og bare i rundt en hundredels sekund med fri flyvning gjennom apparatet, før restgass, stråling og termisk bevegelse ødelegger koherensen. Klyngestørrelsene er fortsatt mikroskopiske etter dagligdagse mål. Forsøket hviler også på antakelser om de optiske gitrene og klyngekilden som teamet må forsvare mot alternative forklaringer — det var noe av det fagfellevurderingen testet.

Sammenlignet med der feltet stod for et par tiår siden, da interferens først ble vist på 60-atom-karbonmolekylet kalt buckyball, er dagens resultat markant. Massespranget er omtrent to størrelsesordener over de tidlige demonstrasjonene, og makroskopisiteten ligger tilsvarende mye høyere. Hvert skritt mot objekter av virus- eller cellestørrelse er også et skritt mot punktet der intuisjonen slutter å være en brukbar veiviser.

Arbeidet kom ut i mai 2026 i Nature. Wien- og Duisburg-Essen-teamene har sagt at neste fase sikter mot enda større partikler og andre materialsammensetninger — det naturlige trinnet oppover i denne forsøkslinjen — og vil undersøke om materiebølgeteknikken kan brukes som presisjonssensor for krefter og egenskaper på nanoskalaen.

Mer som dette

Universets spøkelsesaktige harddisker: Hvorfor de største sorte hullene er laget av luft

Mus med et gen fra nakenrotta levde 4,4 % lenger og med mindre betennelse

Webb fant en galakse flere ganger tyngre enn Melkeveien — og den roterer ikke

132 steinaldergenomer nær Paris knytter pesten til Europas neolittiske kollaps

Å blokkere ett enkelt protein gjør immunsystemets celler til mer effektive kreftdrepere

James Webb kartla 164 000 galakser og avdekket det kosmiske nettet i det unge universet