У лабораторіях уже створюють квантові стани, де мільйони атомів поводяться як єдине ціле, всупереч усім очікуванням класичної фізики. Нові міри «обширного розміру» та «заплутаного розміру» дозволяють точно оцінити масштаб цієї когерентності й заплутаності в реальних експериментах із механічними системами.
Теоретики Бенджамін Ядін з Університету Зігена в Німеччині та Маттео Фадель з Пекінського університету і ETH Zürich опублікували 30 жовтня 2026 року в журналі Quantum працю, де вводять дві незалежні міри. Перша — extensive size — показує, на якій відстані або імпульсі зберігається когерентність відносно атомних масштабів. Друга — entangled size — підраховує мінімальне число підсистем, які мають бути заплутані, щоб пояснити спостережувані дані. Обидві міри спираються на строгі поняття квантової теорії інформації й застосовні до експериментальних результатів.
Автори застосували міри до недавніх дослідів із мікромеханічними осциляторами та дифракцією молекул. У результаті вони отримали нижні оцінки genuine multipartite entanglement — справжньої багаточастинкової заплутаності — на рівні від 10^5 до 10^7 атомів. Це означає, що для пояснення спостережуваних інтерференційних картин необхідно вважати заплутаними саме стільки частинок, а не менше.
Уявіть звичайну гірлянду: якщо одна лампочка гасне, весь ланцюг може згаснути. Тут же заплутаність пов'язує атоми так, що поведінка всієї системи залежить від колективного квантового стану, а не від окремих частинок. Саме цю властивість і фіксують нові міри, дозволяючи порівнювати цілком різні експерименти на одній шкалі.
Праця показує, що сучасні механічні системи вже наближаються до режиму, де квантові ефекти проявляються на макроскопічному рівні. Це відкриває шлях до перевірки фундаментальних питань, зокрема можливих меж, що їх накладає квантова гравітація, і до створення стійкіших квантових сенсорів та обчислювальних елементів.
Результати, опубліковані в Quantum 30 жовтня 2026 року, дають чіткий інструмент для оцінки прогресу в макроскопічній квантовій механіці й ставлять нові орієнтири для майбутніх експериментів.
