Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") механики давно стал «кот Шрёдингера» — мысленный [эксперимент](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
"), в котором кот одновременно жив и мёртв до момента наблюдения. На протяжении десятилетий подобные идеи воспринимались как математические парадоксы, относящиеся исключительно к миру элементарных частиц и отдельных атомов. Однако граница между микромиром и привычной реальностью постепенно отступает. В январе 2026 года в журнале Nature была опубликована работа исследователей Венского университета и Университета Дуйсбург-Эссен, в которой впервые удалось продемонстрировать [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") интерференцию массивных металлических [наночастиц](https://hanga.su/glossary/nanoparticles "Наночастицы — это крошечные структуры, размеры которых составляют от 1 до 100 нанометров, что позволяет им обладать уникальными физико-химическими свойствами. Благодаря своим малым размерам и высокой реакционной способности наночастицы находят применение в самых различных областях, включая медицину, энергетику, электронику и охрану окружающей среды.
"). Фактически физики создали самый «тяжёлый» вариант знаменитого кота Шрёдингера. Объектом эксперимента стали кластеры натрия диаметром около восьми нанометров. Это сопоставимо с размерами современных транзисторов и лишь немного больше некоторых вирусов. Каждая такая наночастица содержала массу более 170 000 атомных единиц, что на несколько порядков превышает массу объектов, для которых подобные эксперименты удавалось проводить ранее. Чтобы увидеть квантовое [поведение](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") столь крупного объекта, исследователи сначала охлаждали [наночастицы](https://hanga.su/glossary/nanoparticles "Наночастицы — это крошечные структуры, размеры которых составляют от 1 до 100 нанометров, что позволяет им обладать уникальными физико-химическими свойствами. Благодаря своим малым размерам и высокой реакционной способности наночастицы находят применение в самых различных областях, включая медицину, энергетику, электронику и охрану окружающей среды.
"), а затем пропускали их через установку, состоящую из трёх дифракционных решёток, сформированных ультрафиолетовыми лазерами. Такая схема позволяет не просто наблюдать движение частицы, а создавать условия, при которых проявляются её волновые свойства. Ключевую роль играет первая лазерная решётка. Она определяет положение каждого кластера с точностью около десяти нанометров, но при этом не заставляет его выбрать единственную траекторию. Вместо этого возникает [квантовая](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") суперпозиция нескольких возможных путей движения. Пока частица летит через экспериментальную установку, нельзя сказать, где именно она находится. Согласно квантовой механике, она одновременно существует во всех разрешённых состояниях. Когда различные возможные траектории вновь объединяются после прохождения системы решёток, они начинают интерферировать друг с другом подобно волнам на поверхности воды. Именно возникающий интерференционный узор становится главным доказательством того, что частица действительно находилась в состоянии суперпозиции. Если бы она двигалась только по одному классическому пути, никакой интерференции наблюдать было бы невозможно. Особенно впечатляют масштабы достигнутого результата. Расстояние между возможными положениями наночастицы составляло около 133 нанометров, что примерно в шестнадцать раз превышает её собственный размер. Иными словами, сравнительно крупный кусочек металла одновременно существовал в нескольких пространственных состояниях, разделённых расстоянием, значительно превосходящим его размеры. Именно поэтому физики называют подобные состояния реализацией «кота Шрёдингера» в лаборатории. Для оценки подобных [экспериментов](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
") используется специальный показатель макроскопичности, обозначаемый греческой буквой μ. Он учитывает массу объекта, расстояние между состояниями суперпозиции и [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") сохранения квантовой когерентности. В новом эксперименте удалось достичь значения μ = 15,5, что примерно на порядок превышает результаты предыдущих исследований. Масштаб достижения хорошо иллюстрирует необычное сравнение, приведённое авторами работы. Чтобы проверить квантовую механику с такой же строгостью при помощи электронов, их суперпозицию пришлось бы сохранять примерно сто миллионов лет. В эксперименте с наночастицами аналогичный уровень проверки удалось получить всего за одну сотую секунды. Главная ценность работы заключается вовсе не в установлении очередного рекорда. Уже много лет существуют альтернативные модели квантовой механики, предполагающие, что для достаточно массивных объектов суперпозиция должна самопроизвольно разрушаться. Такие [теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") пытаются объяснить, почему окружающий нас мир выглядит классическим, хотя фундаментальные законы природы являются квантовыми. Если бы подобные механизмы действительно существовали, интерференция столь тяжёлых наночастиц должна была исчезнуть. Однако эксперимент показал противоположный результат. Несмотря на значительную массу и размеры, металлические кластеры продолжали демонстрировать идеально различимый интерференционный узор, полностью соответствующий предсказаниям стандартной квантовой механики. Это означает, что на исследованном масштабе никаких дополнительных механизмов «схлопывания» волновой функции обнаружить не удалось. По крайней мере для объектов массой около 170 000 дальтон привычное уравнение Шрёдингера продолжает безупречно описывать поведение материи. С философской точки зрения этот эксперимент оказывается не менее интересным, чем с физической. Мы привыкли считать, что квантовые странности принадлежат исключительно миру атомов, электронов и фотонов. Всё, что можно увидеть или потрогать, кажется нам подчинённым классическим законам. Но каждое новое подобное исследование постепенно разрушает эту интуитивную границу. Оказывается, даже металлический объект, состоящий из тысяч атомов, способен вести себя одновременно как частица и как волна, существуя сразу в нескольких возможных состояниях. Возможно, классический мир вовсе не является фундаментальным уровнем реальности. Скорее всего, он представляет собой приближение, возникающее при взаимодействии огромного количества квантовых объектов с окружающей средой. Чем точнее физикам удаётся изолировать систему от внешних воздействий, тем дальше отступает граница между привычной макроскопической реальностью и удивительным квантовым миром. Эксперимент с наночастицами натрия стал не просто впечатляющим техническим достижением, а одним из важнейших тестов фундаментальных принципов квантовой механики. Он показывает, что даже объекты размером с вирус и массой около 170 000 атомных единиц способны находиться в квантовой суперпозиции. А это означает, что граница между квантовым и классическим мирами, если она вообще существует, расположена значительно дальше, чем предполагалось ещё совсем недавно. Главный вывод этой работы заключается в том, что реальность на самом фундаментальном уровне может быть гораздо более странной, чем подсказывает повседневный опыт, а наше убеждение, что любой объект всегда находится только в одном месте, оказывается лишь удобным приближением, справедливым для привычного нам макроскопического мира. - [ Нанотехнологии ](https://hanga.su/nanotechnology) - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Исследования ](https://hanga.su/research) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 24 - Похожие материалы: [Как ИИ и электронная микроскопия позволили ученым увидеть динамику наночастиц на атомном уровне](https://hanga.su/788,2025) | [Пластик в вашем рационе: как наночастицы проникают в организм и наносят вред печени и обмену веществ](https://hanga.su/822,2025) | [Радиоволны и наночастицы: как ученые научились дистанционно управлять клетками организма](https://hanga.su/1829,2026) | [Ученые разработали первую в мире систему магнитных наночастиц для дистанционного управления поведением мозга](https://hanga.su/578,2025) | [Учёные раскрыли вековую загадку аэродинамики: как неровные наночастицы движутся в воздухе](https://hanga.su/1429,2025) | [Физики расширили квантовый волновой пакет левитирующей наночастицы: шаг к интерференции массивных объектов](https://hanga.su/1262,2025) Загрузка следующей статьи...