Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Kunnen we kwantumcorrelaties op macroscopische schaal zien?

Over het algemeen kunnen macroscopische objecten geen kwantumcorrelaties handhaven vanwege de invloed van de omgeving en de inherente decoherentieprocessen. Decoherentie is het verlies van kwantuminformatie en kwantumcoherentie als gevolg van interacties met de omringende omgeving.

Naarmate systemen groter en complexer worden, neemt ook het aantal vrijheidsgraden toe, wat leidt tot een snelle toename van het aantal mogelijke interacties. Dit vergroot op zijn beurt de kans op decoherentie en maakt het uiterst uitdagend om kwantumcorrelaties op macroscopische schaal te behouden.

Ondanks deze uitdagingen zijn er voortdurend onderzoek en experimentele inspanningen gedaan om kwantumcorrelaties in macroscopische systemen waar te nemen. Een voorbeeld hiervan is de Bose-Einstein-condensatie (BEC), waarbij een groot aantal deeltjes bij extreem lage temperaturen dezelfde kwantumtoestand innemen. BEC kan bepaalde kwantumeigenschappen vertonen, zoals coherentie en faseovergangen, die op grotere schaal worden beïnvloed door kwantumeffecten.

Een ander interessegebied is de kwantumoptica, waar experimenten zijn uitgevoerd om kwantumeffecten in macroscopische optische systemen te onderzoeken. Deze experimenten omvatten het manipuleren van lichtstralen of fotonen op een manier die niet-klassiek gedrag en kwantumcorrelaties demonstreert.

Hoewel deze experimenten veelbelovende aspecten van kwantumfenomenen in macroscopische systemen laten zien, blijven de observatie en controle van kwantumcorrelaties op een werkelijk macroscopisch niveau nog steeds aanzienlijke wetenschappelijke uitdagingen.