ارمِ حفنة من حبات البازلاء في قدر مليء بالسميد — ستغرق الحبات بسرعة، دافعةً حبيبات السميد جانبًا. لكن إذا جعلت السميد كثيفًا ولزجًا جدًا، فستعلق الحبات. هذا تقريبًا ما فعلته ذرات الليثيوم الخفيفة في سحابة من ذرات البوتاسيوم الثقيلة عند درجة حرارة تبلغ أجزاء من المليون من الدرجة فوق الصفر المطلق.
عادةً، يتحرك الجسيم في الغاز مثل مشاة مخمور: خطوة لليسار، خطوة لليمين، وفي المتوسط يبتعد عن نقطة البداية أكثر فأكثر. هذا ما يسمى بالانتشار (diffusion). لكن في هذه التجربة، تحركت الذرات الخفيفة بشكل مختلف: مع انخفاض درجة الحرارة، تباطأ ابتعادها عن نقطة البداية أكثر من المتوقع. بعض الذرات توقفت عن الحركة تمامًا، رغم أنها اصطدمت بجيرانها الثقيلين مئات المرات.
التفسير تقدمه ميكانيكا الكم: الموجات التي تصف الذرات تتراكب على بعضها وتلغي الحركة في بعض الأماكن، بينما تعززها في أماكن أخرى. تلعب ذرات البوتاسيوم الثقيلة دور المشتتات شبه الثابتة، مما يخلق للذرات الخفيفة متاهة معقدة بلا جدران. هذا السلوك لا يتوافق مع النموذج المعتاد للسائل المكون من جسيمات مستقلة، لكنه يوصف جيدًا بصورة السير العشوائي في وسط مضطرب متجمد.
هذه التجربة هي ميدان اختبار نقي لدراسة كيف توقف التداخلات الكمومية الحركة. تأثيرات مماثلة مهمة لفهم التوصيلية في المواد غير المنتظمة، وربما للأجهزة الكمومية المستقبلية حيث نحتاج إلى التحكم في تدفقات الجسيمات.
ذرات الليثيوم والبوتاسيوم في هذه التجربة أبرد بمليار مرة من درجة حرارة الغرفة — عند هذا البرد، تصبح خصائصها الموجية هي المهيمنة، وتتصرف ليس ككرات صلبة بل كسحب ضبابية منتشرة.
تجمّد الجسيمات في اضطراب عشوائي يذكرنا بحبكة «منطقة الصمت المميت» في الخيال العلمي، حيث يعلق الأبطال في منطقة شاذة ويفقدون القدرة على الحركة.