Крупномасштабный объект, например пылинка или массивная сфера, проявляющий квантовое поведение.Макроскопический квантовый объект — это физическая система, достаточно большая, чтобы быть видимой или осязаемой, но при этом проявляющая квантово-механические свойства, такие как суперпозиция или запутанность. Это бросает вызов классической интуиции, согласно которой большие объекты всегда ведут себя детерминированно. Примеры включают сверхпроводящие цепи, оптомеханические резонаторы и левитирующие наночастицы. Изучение таких объектов проверяет границу между квантовым и классическим мирами и может привести к созданию новых технологий, таких как квантовые сенсоры и квантовые компьютеры.
Идея восходит к мысленному эксперименту Шрёдингера 1935 года, но экспериментальная реализация началась в XXI веке с механических резонаторов. Среди заметных достижений — охлаждение макроскопического зеркала до квантового основного состояния в 2009 году и запутывание двух макроскопических объектов в 2021 году.
Чтобы сделать макроскопический объект квантовым, его необходимо изолировать от окружающей среды, чтобы предотвратить декогеренцию — потерю квантовой когерентности из-за взаимодействия с теплом, вибрацией или светом. Методы включают охлаждение до температур, близких к абсолютному нулю, подвешивание объекта в вакууме и использование лазерного охлаждения для уменьшения его движения до квантового основного состояния. После изоляции движение центра масс объекта может быть помещено в суперпозицию двух положений, или его колебательные моды могут быть запутаны с фотонами.
Используется в квантовых измерениях для регистрации сверхмалых сил, ускорений и гравитационных полей, а также как испытательный стенд для квантовой механики в новых режимах.
В 2021 году исследователи запутали две вибрирующие мембраны, каждая размером примерно с человеческий волос, продемонстрировав квантовую запутанность объектов, видимых невооружённым глазом.
| I | переменная | Момент инерции — момент инерции кг·м² |
| k | переменная | Безразмерный коэффициент формы |
| M | переменная | Масса шара — масса кг |
| R | переменная | Радиус шара — радиус м |
Статей пока нет