En metallflinga med 10 000 atomer hölls på två platser samtidigt

Fysiker har försatt en metallpartikel av upp till 10 000 atomer i ett tillstånd där den samtidigt befann sig på två något åtskilda positioner. Klustret är knappt synligt — runt åtta nanometer brett — men det är vida större och vida tyngre än något som tidigare hållits i en verifierad kvantsuperposition. För första gången har den läroboksaktiga konstighet som annars reserveras för enstaka atomer och små molekyler visats på en verklig bit fast metall.

En kvantsuperposition är situationen där en partikel beter sig, så länge den hålls isolerad från omgivningen, som om den var på mer än ett ställe samtidigt. Den populära bilden är Schrödingers katt, men laboratorieversionen är mer återhållsam och mer talande: man skickar partikeln genom en precis anordning av hinder och tittar på mönstret där den landar. Om den interfererar med sig själv var den på två ställen längs vägen. Om inte beter den sig som ett klassiskt föremål.

De natriumkluster som använts väger mer än 170 000 atomära massenheter, vilket placerar partikeln ungefär en storleksordning ovanför det tidigare tyngsta föremål som satts i ett sådant tillstånd. Superpositionens utbredning var dussintals gånger större än partiklarna själva, ett regim som fysiker beskriver med ett mått som kallas makroskopicitet, där det nya resultatet når μ = 15,5.

Du kanske också gillarLjuset har alltid gömt ett universum med 48 dimensioner

Experimentet utfördes av grupper vid Wiens universitet och universitetet i Duisburg-Essen, med doktoranden Sebastian Pedalino som förstaförfattare och Markus Arndt, Stefan Gerlich och Klaus Hornberger som huvudansvariga. Tekniken heter materievågsinterferometri i nära fält. Tre diffraktionsgaller bildade av ultravioletta laserstrålar fungerar som hinder. Klustren passerar dem i tur och ordning, och sättet de samlas på detektorn talar om för teamet om varje kluster färdades som en våg — på två platser samtidigt — eller som en vanlig partikel.

Syftet med experimentet är inte att möjliggöra ny teknik. Syftet är att fortsätta flytta gränsen där kvantmekaniken har testats och där den kan ge vika. Alla teorins förutsägelser har stått sig hittills, men teorin säger inget om varför klassiska vardagliga föremål aldrig tycks vara på två ställen samtidigt. Att tänja regimen mot tyngre och mer komplexa föremål skärper den frågan, och en eventuell misslyckad interferens vid en viss massnivå skulle vara direkt bevis för ny fysik.

Resultatet har begränsningar. Interferenssignalen finns bara vid djupt ultrakalla temperaturer och bara under ungefär en hundradels sekund av fri flygning genom apparaten, innan restgas, strålning och termisk rörelse förstör koherensen. Klustren är fortfarande mikroskopiska efter vardagliga mått. Och experimentet vilar på antaganden om de optiska gallren och om klusterkällan som teamet behöver försvara mot alternativa förklaringar — en del av det som referentgranskningen prövade.

Jämfört med var fältet stod för ett par decennier sedan, när interferens först visades på 60-atomers kolmolekylen buckyball, är dagens resultat tydligt. Massteget är ungefär två storleksordningar över de tidiga demonstrationerna, och makroskopiciteten ligger jämförelsevis mycket högre. Varje steg närmare objekt av virus- eller cellstorlek är också ett steg närmare den punkt där intuitionen slutar vara en användbar vägvisare.

Arbetet publicerades i maj 2026 i Nature. Teamen i Wien och Duisburg-Essen har sagt att nästa fas riktar in sig på ännu större partiklar och andra materialsammansättningar — det naturliga steget uppåt i denna experimentlinje — och kommer att undersöka om materievågstekniken kan användas som precisionssensor för krafter och egenskaper på nanoskalan.

Mer som detta

Töjningstekniska La₃Ni₂O₇-tunnfilmer uppnår 40K-supraledning utan extremt tryck

Kiselsensorns uppgång: hur AI utmanar auktoriteten i publicerad fysik

Ultrafabricerade livsmedel nedbryter tyst din cellulära arkitektur

Mobilerna är ute ur klassrummet. Betygen rörde sig inte

TRAPPIST-1 b och c saknar atmosfär: Webb mäter 400 graders skillnad

Det svarta hålet J1007+3540 vaknar efter 100 miljoner år av tystnad