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量子物理学：ナノ粒子物質波干渉法により量子力学を探る
Nature 649, 8098 doi: 10.1038/s41586-025-09917-9
量子重ね合わせの原理は物理学の基本概念であり、多くの量子技術の基礎となっている。しかし、この原理の鍵となる特徴は日常生活の巨視的スケールでは観測されないため、依然として直観に反すると見なされることが多い。そのため、物体のサイズと複雑性を増大させるにつれて量子特性がどのように持続または変化するかを問うことは興味深い。この疑問に向けたモデル実験は物質波干渉法によって実現可能であり、この方法では、個々の重粒子の動きは非局在化し、粒子それ自体よりもはるかに広い領域に広がる波動関数で記述される必要がある。これは長年にわたって、物体の質量と複雑さを増大させながら調べられてきており、この限界をさらに押し広げることを目標として研究コミュニティーも拡大している。今回我々は、量子実験では質的に新たな材料クラスとなる大型金属クラスターにまで、物質波干渉を拡張する実験プラットフォームを提示する。具体的に、我々は、17万Daを超える質量を有し、おのおのが7000個超の原子を含むナトリウムナノ粒子の量子干渉を実証した。これらのナノ粒子はシュレーディンガーの猫状態で伝播し、その巨視性はμ = 15.5で、これまでの実験結果を1桁上回っている。
