ספינים קוונטיים הזיזו לראשונה עצם בגודל סנטימטר

נערך על ידי: Svitlana Velhush

במעבדה של מכון אוקינאווה למדע וטכנולוגיה הצליחו חוקרים לראשונה לגרום לספינים קוונטיים של אלקטרונים במרכזי NV ביהלום להזיז עצם בגודל סנטימטר. התגובה המכנית הקלאסית לכוח קוונטי נרשמה על מסה העולה על השיאים הקודמים בשמונה עד תשעה סדרי גודל.

הצוות בראשות פרופסור ג'ייסון טוומלי מיחידת Quantum Machines Unit ב-OIST ביפן השתמש ביהלום עם מרכזי חנקן-פנוי, התלוי על מוט פחמן המחובר ללוח גרפיט. הלוח ריחף מעל מערך מגנטים בזכות האפקט הדיאמגנטי. לייזר ירוק בהספק של 50 מיליוואט האיר את היהלום בפולסים, קיטב את ספיני האלקטרונים במרכזי NV ויצר תנודות מגנטיות זעירות. תנודות אלה דחפו את היהלום כלפי מטה, ואינטרפרומטר רשם את תזוזת לוח הגרפיט בדיוק של פיקומטרים. כל המערך שקל כ-128 מיליגרם, והתזוזה הגיעה למאה ננומטרים.

הניסוי פורסם ב-7 באוקטובר 2026 בכתב העת Science Advances. התוצאות אושרו בפרסום שעבר ביקורת עמיתים ומתארות תגובה קלאסית לכוח קוונטי של ספינים, ולא את הסופרפוזיציה עצמה. מרכזי NV נבחרו בשל זמן קוהרנטיות ארוך, המאפשר לשמר מצבים קוונטיים בטמפרטורת החדר לזמן ארוך יותר מאשר במערכות אחרות.

תארו לעצמכם מצפן זעיר שהמחוג שלו מסתובב בהשפעת שדה בלתי נראה ודוחף רכבת שלמה: כך ספיני אלקטרונים, שכל אחד מהם מתנהג כמגנט זעיר, הזיזו יחדיו עצם מקרוסקופי. אין מדובר רק בהגברת אות — זהו ביטוי ישיר של אפקט קוונטי במשטר שבו הכבידה כבר מורגשת.

ההישג סולל את הדרך ליצירת סופרפוזיציה מקרוסקופית ולמבחנים ישירים של כבידה קוונטית. על אותו עיקרון אפשר לבנות חיישנים רגישים במיוחד לחיפוש חומר אפל וגלי כבידה. החוקרים מציינים שנותר להגדיל את המסה בעוד סדר גודל כדי להתקרב למשטר שבו האפקטים הקוונטיים ישתוו לאפקטים הכבידתיים.

התוצאות, שפורסמו ב-Science Advances באוקטובר 2026, מראות שהגבול בין העולם הקוונטי לעולם הקלאסי נע בסנטימטרים.

2 צפיות

מקורות

  • First observation of quantum spins shifting a centimeter-scale object in the lab

  • For The First Time Ever, Quantum Spins Shift a Centimeter-Scale Object

תגובות

מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.