論文の概要: Probing quantum mechanics using nanoparticle Schrödinger cats
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.21211v1
- Date: Mon, 28 Jul 2025 18:00:01 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2025-07-30 13:41:53.102457
- Title: Probing quantum mechanics using nanoparticle Schrödinger cats
- Title(参考訳): ナノ粒子シュレーディンガー猫を用いた量子力学の探索
- Authors: Sebastian Pedalino, Bruno E. Ramírez-Galindo, Richard Ferstl, Klaus Hornberger, Markus Arndt, Stefan Gerlich,
- Abstract要約: 物質波干渉を定性的に新しい種類の材料に拡張する実験プラットフォームを提案する。
具体的には、ナトリウムナノ粒子の量子干渉を具体的に示し、それぞれ7万以上の原子を170万ダルトン以上の質量で含むことができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: The quantum superposition principle is a cornerstone of physics and at the heart of many quantum technologies. Yet, it is still often regarded counterintuitive because we do not observe its key features on the macroscopic scales of our daily lives. It is therefore intriguing to ask how quantum properties persist or change as we increase the size and complexity of objects. A paradigmatic test for this question can be realized by matter-wave interferometry, where the motion of individual massive particles becomes delocalized and needs to be described by a wave function that spans regions far larger than the particle itself. Here we present an experimental platform extending matter-wave interference to a qualitatively new class of materials that can vary widely in mass and size. We specifically demonstrate quantum interference of sodium nanoparticles, which can each contain more than 7'000 atoms at masses greater than 170'000 dalton. They propagate in a Schr\"odinger cat state with a macroscopicity of $\mu$ = 15.5, surpassing all previous experiments by an order of magnitude and providing the most stringent exclusion limit for generic macrorealistic modifications of the Schr\"odinger equation to date.
- Abstract(参考訳): 量子重ね合わせの原理は物理学の基礎であり、多くの量子技術の核心である。
しかし、私たちの日常生活のマクロなスケールでは、その重要な特徴を観察できないため、それでもなお直感的とは見なされる。
したがって、物体のサイズと複雑さを増大させるにつれて、量子的性質がどのように持続するか、あるいは変化するかを問うのは興味深いことである。
この問題に対するパラダイムテストは、粒子の運動が非局在化され、粒子自体よりもはるかに大きい領域にまたがる波動関数によって記述する必要がある物質波干渉法によって実現することができる。
ここでは,物質波干渉を定量的に新しい種類の物質に拡張する実験プラットフォームについて述べる。
具体的には、ナトリウムナノ粒子の量子干渉を具体的に示し、それぞれ7万以上の原子を170万ダルトン以上の質量で含むことができる。
それらは、Shr\"odinger cat state のマクロ度が$\mu$ = 15.5で伝播し、これまでのすべての実験を桁違いに上回り、Shr\"odinger equation の一般的なマクロ現実的な修正に対して最も厳密な排他限界を与える。
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