โมเลกุลของยักษ์สามารถอยู่ได้สองแห่งพร้อมกันด้วยควอนตัมฟิสิกส์
นั่นเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รู้จักกันมานานแล้วเป็นความจริงทางทฤษฎีตามข้อเท็จจริงบางประการ: ทุกอนุภาคหรือกลุ่มของอนุภาคในเอกภพยังเป็นคลื่น - แม้แต่อนุภาคขนาดใหญ่แม้แต่แบคทีเรียแม้แต่มนุษย์แม้แต่ดาวเคราะห์และดวงดาว และคลื่นก็ครอบครองหลาย ๆ ที่ในอวกาศในครั้งเดียว ดังนั้นก้อนสสารใด ๆ ก็สามารถครอบครองได้สองที่ในคราวเดียว นักฟิสิกส์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "การทับซ้อนของควอนตัม" และเป็นเวลาหลายทศวรรษที่พวกมันแสดงให้เห็นว่าใช้อนุภาคขนาดเล็ก
แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักฟิสิกส์ได้ขยายการทดลองของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงการทับซ้อนของควอนตัมโดยใช้อนุภาคที่ใหญ่กว่าและใหญ่กว่า ตอนนี้ในบทความที่ตีพิมพ์ในวันที่ 23 กันยายนในวารสาร Nature Physics ทีมนักวิจัยนานาชาติทำให้โมเลกุลประกอบด้วยอะตอมสูงถึง 2,000 อะตอมเพื่อครอบครองสองแห่งในเวลาเดียวกัน
เพื่อดึงมันออกมานักวิจัยได้สร้างชุดการทดลองแบบเก่าที่มีความซับซ้อนและทันสมัยขึ้นซึ่งแสดงให้เห็นถึงการทับซ้อนของควอนตัมเป็นครั้งแรก
นักวิจัยรู้มานานแล้วว่าแสงที่ยิงผ่านแผ่นที่มีสองร่องในนั้นจะสร้างรูปแบบการแทรกสอดหรือชุดของแสงและขอบสีเข้มบนผนังด้านหลังแผ่น แต่แสงถูกเข้าใจว่าเป็นคลื่นที่ไม่มีมวลไม่ใช่สิ่งที่ทำจากอนุภาคดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจ อย่างไรก็ตามในชุดของการทดลองที่มีชื่อเสียงในปี ค.ศ. 1920 นักฟิสิกส์แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนที่ถูกยิงผ่านฟิล์มบาง ๆ หรือคริสตัลจะทำงานในลักษณะที่คล้ายกันรูปแบบของแสงที่ปรากฏบนผนังด้านหลังวัสดุที่เลี้ยวเบน
ถ้าอิเล็กตรอนเป็นเพียงแค่อนุภาคและอาจครอบครองจุดเดียวในอวกาศได้ครั้งละหนึ่งจุดพวกมันจะก่อตัวเป็นสองแถบโดยประมาณรูปร่างของรอยแยกบนผนังด้านหลังฟิล์มหรือคริสตัล แต่กลับกลายเป็นว่าอิเล็กตรอนชนกับกำแพงนั้นในรูปแบบที่ซับซ้อนซึ่งบอกว่าอิเล็กตรอนเข้ามารบกวนตัวเอง นั่นเป็นสัญญาณบอกเล่าเรื่องราวของคลื่น ในบางจุดยอดของคลื่นพ้องกันสร้างพื้นที่ที่สว่างกว่าในขณะที่อยู่ในจุดอื่น ๆ ยอดเขาตรงกับรางดังนั้นทั้งสองจึงยกเลิกกันและสร้างพื้นที่มืด เนื่องจากนักฟิสิกส์รู้แล้วว่าอิเล็กตรอนมีมวลและเป็นอนุภาคแน่นอนการทดลองแสดงให้เห็นว่าสสารนั้นทำหน้าที่เป็นอนุภาคเดี่ยวและเป็นคลื่น
แต่การสร้างรูปแบบการรบกวนด้วยอิเล็กตรอนเป็นสิ่งหนึ่ง การทำมันด้วยโมเลกุลยักษ์นั้นมีความซับซ้อนมาก โมเลกุลที่ใหญ่กว่ามีคลื่นที่ตรวจจับได้ง่ายกว่าเนื่องจากวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่ามีความยาวคลื่นที่สั้นกว่าซึ่งสามารถนำไปสู่รูปแบบการรบกวนที่แทบจะมองไม่เห็น และอนุภาค 2,000 อะตอมเหล่านี้มีความยาวคลื่นเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมไฮโดรเจนเดียวดังนั้นรูปแบบการแทรกสอดของพวกมันจึงน่าทึ่งน้อยกว่ามาก
เพื่อดึงการทดลองแบบแยกสองครั้งสำหรับสิ่งที่ยิ่งใหญ่นักวิจัยได้สร้างเครื่องจักรที่สามารถยิงลำแสงของโมเลกุล (เรียกสิ่งที่เรียกว่า "oligo-tetraphenylporphyrins ที่เสริมด้วยโซ่ fluoroalkylsulfanyl" มากกว่า 25,000 เท่าของมวลอะตอมไฮโดรเจนง่ายๆ ) ผ่านชุดของตะแกรงและแผ่นแบริ่งหลายช่อง ลำแสงยาวประมาณ 6.5 ฟุต (2 เมตร) ใหญ่พอที่นักวิจัยจะต้องคำนึงถึงปัจจัยต่างๆเช่นแรงโน้มถ่วงและการหมุนของโลกในการออกแบบตัวปล่อยลำแสงนักวิทยาศาสตร์เขียนไว้ในกระดาษ พวกเขายังคงรักษาโมเลกุลที่ค่อนข้างอบอุ่นสำหรับการทดลองฟิสิกส์ควอนตัมดังนั้นพวกเขาจึงต้องคำนึงถึงความร้อนของอนุภาค
แต่ถึงกระนั้นเมื่อนักวิจัยเปิดเครื่องเครื่องตรวจจับที่ปลายสุดของลำแสงก็เผยรูปแบบการรบกวน โมเลกุลถูกครอบครองหลายจุดในอวกาศในครั้งเดียว
มันเป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นนักวิจัยเขียนพิสูจน์การรบกวนควอนตัมในระดับที่ใหญ่กว่าที่เคยตรวจพบ
"การทดลองคลื่นสสารรุ่นต่อไปจะผลักดันมวลไปตามลำดับความสำคัญ" ผู้เขียนเขียน
ดังนั้นการสาธิตการแทรกแซงควอนตัมที่ยิ่งใหญ่ยิ่งขึ้นมาถึงแม้ว่ามันอาจจะเป็นไปไม่ได้ที่จะยิงตัวเองผ่านเครื่องวัดความเร็วในไม่ช้าทุกเวลา (ก่อนอื่นเครื่องดูดฝุ่นในเครื่องอาจฆ่าคุณได้) พวกเรายักษ์กำลังจะต้องนั่งในที่เดียวและดูอนุภาคสนุกกันหมด
