Utforskning av det kontextuella Stern–Gerlach-experimentet
Vi har utvecklat en ny kvantversion av det berömda Stern–Gerlach-experimentet, där vi använder en artificiell atom inuti en resonator eller en supraledande krets. Istället för en partikels spinn har systemet två möjliga kvanttillstånd. Ett resonant elektromagnetiskt fält fyller samma funktion som magnetfältet i det ursprungliga experimentet, förklarar Themistoklis Mavrogordatos, gästforskare vid Fysikum, Stockholms universitet.
Schematisk illustration av den kontextuella Stern–Gerlach-apparaten inom kavitets-QED.
Genom att kontinuerligt övervaka det elektromagnetiska fältet kan vi påverka vilket av de två möjliga utfallen systemet hamnar i. När styrkan hos det drivande fältet minskas genomgår systemet en anmärkningsvärd förändring: de vanliga kvanttillstånden ersätts av en ny form av spontan polarisering.
Experimentet belyser också en fascinerande egenskap hos kvantmekaniken: vad vi observerar beror på hur vi väljer att mäta systemet. Under vissa mätförhållanden alstrar systemet upprepade gånger kvantöverlagringar – tillstånd där två olika möjligheter existerar samtidigt.
Även när de två stabila utfallen försvinner kan det ljus som det artificiella atomet avger avslöja fluktuationer i kavitetsfältet, vilket ger oss ytterligare ett sätt att utforska det underliggande kvantbeteendet.
Läs mer
More information
Themistoklis Mavrogordatos, gästforskare på Fysikum, Stockholms universitet
Operating a Contextual Stern–Gerlach Apparatus, Wiley Online Library
Senast uppdaterad: 2026-09-15
Sidansvarig: Fysikum