Учени отделиха неутрони от магнитното им поле

Квантовата физика е едно особено поле от науката, което носи на повечето хора мигрена. Частиците там могат да съществуват едновременно на няколко места, да се въртят в две посоки едновременно и знаят кога ги наблюдаваме. Теоретични физици миналата година развиха хипотезата, че е възможно свойствата на тези частици да съществуват на повече отделно от самите частици. Това вече е доказано в експеримент.

По принцип електроните и протоните са единствените частици в атома с магнетични свойства. Електронеутралните неутрони все пак притежават своеобразен магнетизъм, защото са съставени от кварки. Най-малката позната градивна частица на материята сама по себе си носи магнетичен заряд, положителен или отрицателен, който се неутрализира в неутрона. Както всичко останало, това равновесие не е перфектно и елементарната частица запазва с минимална сила това свойство.

Как се отделят свойствата на нещо от самото нещо? Поток неутрони се изстрелва в неутронен интерферометър. Вътре в него се намира силиконов кристал, познат като лъчев разделител, който разделя неутроните в два потока според магнетизма им, без да отделя свойствата им – ефективно неутроните се движат едновременно и в двата потока. След това учените тестват устройството, като го програмират да засича само неутрони, магнитно-ориентирани нагоре – движещи се само в горния поток. След поставяне на филтър, който спира неутроните на пътя на долния поток, броят засечени от интерферометъра частици не се променя – той търси само такива, ориентирани нагоре. Когато филтърът е заменен с малко магнитно поле, обаче се забелязва намаляване на броя засечени неутрони, като че са отблъснати от магнита. Фактът, че неутрони, които не минават от там, биват отблъснати, предполага, че се движат отделно от собственото си магнитно поле.

Какво значи това за нас? За момента – почти нищо. Въпреки това предполага доста по-точни измервателни уреди за бъдещето – ако можем да отделим определено свойство от обект и да го наблюдаваме самостоятелно, това би елиминирало възможността за грешка поради странични фактори. А възможността за сравнително лесно наблюдаване на суперпозиция е вълнуваща за всички, които очакват своя квантов компютър.

Схема на работата на неутронния интерферометър