ریچارد فاینمن یکی از بزرگترین فیزیکدانان قرن بیستم، زمانی گفت که آزمایش شکاف دوگانه تا قلب مکانیک کوانتوم پیش می‌رود. هم‌اکنون یک گروه بین‌المللی از دانشمندان این آزمایش مشهور را تصحیح و آن را برای افراد آموزش ندیده و عادی نیز ملموس و قابل فهم کرده‌اند.
مشاهده آزمایش شکاف دوگانه در زمان واقعی
در آزمایش شکاف دوگانه ذرات جامد پرسرعت به یک دیواره حاوی دو شکاف نازک شلیک می‌شوند. ذرات پس از برخورد با صفحه در فاصله معینی از طرف دیگر آن به‌صورت دو توده، جمع می‌شوند. حال اگر به‌جای ذرات، امواج آب با سرعت زیاد به سمت دیواره ارسال شوند با یکدیگر تداخل کرده و بجای دو توده، طرح پیچیده‌ای از پستی و بلندی‌ها ایجاد می‌شود. همین تفاوت در الگوی ایجاد شده است که به‌طور کلاسیک تفاوت بین ذره و یک موج را آشکار می‌سازد.
باوجود این، زمانی که اشیا شروع به کوچک شدن می‌کنند مکانیک کوانتوم وارد عمل می‌شود. هنگامی که الکترون‌ها به سمت شکاف‌ها ارسال شدند در طرف دیگر طرحی از پستی و بلندی‌ها ایجاد شد. این آزمایش نشان داد که الکترون‌ها به‌طور جمعی همانند یک موج رفتار می‌کنند نه ذره! حتی زمانی که تمام الکترون‌ها در یک زمان رها شوند باز الگوی تداخلی تشکیل می‌شود.
در چند سال اخیر این آزمایش با مولکول‌های بزرگتر انجام و با روش‌های اندازه‌گیری ضعیف‌تر مسیر حرکت ذرات ترسیم شد. اما هرگز توضیحی برای رسیدن مولکول‌ها در دو بعد ارائه نشد.
مولکول‌های مورد استفاده در آخرین آزمایش، فتالوسیانین و مشتقات آن بودند که جرمی حدود ۱۰۰ برابر اتمهای کربن (C12) دارند. این مولکول‌ها به کمک لیزر تبخیر شده به سمت شبکه نیترید سیلیکونی که دارای شکافهایی با فاصله ۱۰۰ نانومتر است ارسال و سپس تک تک آنها توسط میکروسکوپ فئورسانس تشخیص داده شدند. محققان دریافتند حتی زمانی که همه مولکول‌ها در یک زمان به هدف برسند هم یک الگوی تداخلی تشکیل می‌شود. این روش امکان انجام آزمایش‌های تداخل کوانتومی را با ذرات بزرگتر نظیر پروتنئن‌ها یا ویروس‌ها فراهم می‌کند.
جزئیات این پژوهش در شماره ماه مارس مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
