מדענים הפרו לראשונה את אי-שוויון בל באמצעות מצבי תנע של חלקיקים מסיביים

נערך על ידי: Svitlana Velhush

צוות פיזיקאים הפר לראשונה את אי-שוויון בל, תוך שימוש לא במצבים פנימיים אלא במצבי תנע – כלומר מצבים הקשורים לתנועה – של חלקיקים מסיביים. בניסוי השתתפו זוגות של אטומי הליום במצב מט-יציב, השזורים בתנע, אשר הונחו באינטרפרומטר של גלי חומר. התוצאה S = 2.52 ± 0.17 חרגה מהגבול הקלאסי 2 בשלוש סטיות תקן.

את העבודה ביצעו חוקרים מהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה: י. ס. אטרייה, ס. קנאן, ס. ס. הודג'מן ועמיתים. הם ייצרו זוגות של אטומי הליום-4 במצב מט-יציב באמצעות התנגשויות גלי s בגז קר במיוחד. לאחר מכן הפרידו את הזוגות ותמרנו את מסלוליהם באמצעות אינטרפרומטריה קוהרנטית של גלי חומר – אנלוגיה לאינטרפרומטר אופטי, אך עבור אטומים.

הנקודה המרכזית: שזירות בתנע פירושה שמדידת המהירות של אטום אחד קובעת מיידית את המהירות של השני, ללא תלות במרחק. זה לא רק מתאם, אלא אי-לוקליות אמיתית במרחב התנע. דמיינו שני כדורים שעפים לכיוונים מנוגדים: אם אחד פתאום "בוחר" כיוון, השני מתאים את עצמו מיד, אף על פי שאף אות לא הספיק לעבור ביניהם.

הניסוי השלים מטרה רבת שנים של אופטיקה קוונטית אטומית – להעביר את מבחני בל מפוטונים וספינים לדרגות חופש חיצוניות של חלקיקים מסיביים. בעבר בוצעו מבחנים כאלה רק עם מצבים פנימיים של אטומים או עם פוטונים קלים. כעת הופר אי-השוויון דווקא עבור תנועה של עצמים כבדים.

זה פותח את הדרך לחקר אי-לוקליות קוונטית בשדה כבידה. חלקיקים מסיביים חשים כבידה חזק יותר, ולכן הצעד הבא הוא לבדוק כיצד כבידה משפיעה על שזירות תנע. לפי טרום-הדפסה שפורסמה ב-2 בספטמבר 2026 ב-arXiv, העבודה מניחה את היסודות לניסויים עתידיים על הגבול בין מכניקת הקוונטים לתורת היחסות הכללית.

התוצאות, שהושגו באמצעות אינטרפרומטר של גלי חומר, מראות שאי-לוקליות קוונטית אינה מוגבלת לעולם המיקרוסקופי של חלקיקים קלים. אטומים מסיביים מצייתים גם הם לאותם חוקים מוזרים, ועכשיו זה הוכח ישירות.

18 צפיות

מקורות

  • Bell inequality violation with momentum-entangled massive particles

קראו כתבות נוספות בנושא זה:

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