Atomer kan naturligtvis inte prata. Men de kan reagera på varandra. Detta gäller i synnerhet
Varje sådan atom bär en liten magnetögonblick som kallas spin. Dessa rotationer påverkar varandra, som nålarna på en kompass när du flyttar dem närmare varandra. Om du ger en av dem en knuff kommer de att börja röra sig tillsammans på ett väldigt specifikt sätt. Men enligt kvantmekanikens lagar kan varje spin samtidigt riktas i olika riktningar och bilda en superposition. Det betyder att själva överföringen av kvantinformation sker mellan atomer, som någon form av konversation.
I stor skala, detta utbyte av information mellanatomer kan leda till andra ovanliga fenomen. Ett klassiskt exempel är supraledning: en effekt där vissa material tappar allt elektriskt motstånd under en kritisk temperatur. Forskare kan förklara vad som händer i de enklaste fallen, men det är okänt hur denna effekt uppstår i komplexa material.
I det nya verket placerade författarna två atomer sida vid sidamed varandra för att se vad som händer. Detta är möjligt tack vare ett avsökningstunnelmikroskop: en anordning där en vass nål kan undersöka atomer en efter en och till och med ordna om dem. Forskarna använde den här enheten för att placera två titanatomer drygt en nanometer från varandra. På detta avstånd kan atomer upptäcka varandras spinn.
Därefter vände de snabbt snurrandet av en av de två atomerna med hjälp av en plötslig elektrisk ström. Till deras förvåning ledde detta tillvägagångssätt till kvantinteraktion.
För två atomer tillsammans är det nya tillståndet en perfekt superposition, vilket gör att information kan utbytas mellan varandra.
Läs mer
Nytt blodprov bestämmer människans livslängd
Forskare har skapat en biologisk klockomkopplare
Forskare har funnit att superberikat guld bildas som yoghurt