تک مولکول در فیلم کوانتومی

ریچارد فایمن ادعا کرده بود که اثرات محل تماس میان ماده و موج حاوی راز
فیزیک کوانتوم است. برای درک این موضوع محققان دانشگاه وین و مرکز علوم و
فناوری کوانتومی وین به بررسی آن پرداختند.

این گروه فیلمی از الگوی محل تماس کوانتومی گرفتند که مربوط به ذرات
پتالوسیانین منفرد است. این ذرات پس از این که از شبکه‌ای بسیار نازک عبور
کردند تصویربرداری شدند. به‌محض ورود این مولکول رنگ فلورسانس، محققان با
استفاده از یک میکروسکوپ فلورسانس با قدرت تفکیک‌ بالا موفق به تصویربرداری
از آن شدند سرعت این تصویربرداری به‌قدری بالا است که هر مولکول می‌تواند
با دقت ۱۰ نانومتر به‌صورت منفرد تصویربرداری شود.

در این پروژه می‌توان آزمایشات را به مولکول‌های سنگین‌تر از مشتقات پتالوسانین
تعمیم داد که توسط مارسل مایر و همکارانش در دانشگاه بازل تولید شده است.

این روش جدید که با ترکیب میکرو و نانوفناوری انجام شده است برای تولید، پراش و
شناسایی پرتوهای مولکولی بسیار مهم است و از آن می‌توان برای بسط آزمایشات محل تماس
کوانتومی به مولکول‌های پیچیده‌تر استفاده کرد. این گروه تحقیقاتی موفق به ارائه
اطلاعات یک ذره از میان الگوهای پراش کوانتومی پیچیده در مقیاس ماکروسکوپی شدند.
این پدیده قابل مشاهده با چشم بوده و می‌توان آن را به‌صورت زنده دید، همچنین این
پدیده به‌مدت چند ساعت به طول انجامیده و روی صفحه نمایش می‌توان آن را مشاهده کرد.
این آزمایش ماهیت موجی ذره‌ای را در فیزیک کوانتوم نشان می‌دهد.

این پژوهش یک جنبه دیگر نیز دارد، نتایج آن این امکان را فرآهم می‌آورد که بتوان
خواص مولکولی را در محل تماس جامد مورد ارزیابی قرار داد. این پروژه نشان داد که
می‌توان در آینده الگو پراش را در غشاء‌های نازک اتمی مطالعه کرد.