בשנת 1924 הציע הפיזיקאי הצרפתי לואי דה ברוגלי שהפוטונים - החלקיק התת-אטומי המהווה אור - יתנהגו כחלקיק וגם כגל. תכונה זו, המכונה "כפילות גל חלקיקים", נבדקה והוכחה שהיא חלה על חלקיקים תת-אטומיים אחרים (אלקטרונים ונויטרונים) כמו גם מולקולות גדולות ומורכבות יותר.
לאחרונה, ניסוי שערכו חוקרים בשיתוף פעולה קוואנטר אינטרפרומטריה וכבידה עם פוזיטרון ו LASers (QUPLAS), הדגים כי המאפיין הזה חל על חומר אנטי-חומר. זה נעשה באמצעות אותו סוג של מבחן הפרעות (aka. ניסוי כפול חריץ) שעזר למדענים להציע מלכתחילה כפילות של חלקיקים.
המחקר המתאר את ממצאי הצוות הבינלאומי
בעבר הוכחה הדואליות של גל החלקיקים באמצעות מספר ניסויים של דיפרקציה. עם זאת, צוות המחקר QUPLAS הם הראשונים לבסס את התנהגות הגל בניסוי הפרעות פוזיטרון יחיד (החלקיקים של האלקטרון). בכך הם הדגימו את הטבע הקוונטי של
הניסוי כלל מערך הדומה לניסוי הכפול סדק, בו נורים חלקיקים ממקור דרך סורג עם שני חריצים ממקור לעבר גלאי רגיש למיקום. בעוד שחלקיקים הנעים בקווים ישרים יפיקו תבנית שתואמת את הגריד, חלקיקים הנעים כמו גלים יפיקו דפוס התערבות מפוספס.
הניסוי כלל אינטרפרומטר טלבוט-לאו המשפר את הגדלת התקופה, קרן פוזיטרון רציפה, סורג מיקרומטרי וגלאי רגיש לתחושת עמדה גרעינית. באמצעות מערך זה הצליח צוות המחקר ליצור - לראשונה - דפוס התערבות שתואם גלי חלקיקים אנטי-חומריים.
כפי שהסביר ד"ר סירו פיסטילו - חוקר במעבדה לפיזיקה באנרגיה גבוהה (LHEP), מרכז אלברט איינשטיין (AEC) מאוניברסיטת ברן, ומחבר משותף למחקר - בסיפור חדשות באוניברסיטת ברן:
"עם הגרעין תחליבים אנו מסוגלים לקבוע את נקודת ההשפעה של פוזיטרונים בודדים בצורה מדויקת המאפשרת לנו לשחזר את התבנית האינטרפרומטרית שלהם ברמת דיוק מיקרומטרי - ובכך להיות טוב יותר מאשר המיליון של מטר. "
תכונה זו אפשרה לצוות להתגבר על המגבלות העיקריות של ניסויים נגד אנטי-חומר, המורכבים משטף נמוך של חלקיקים ומורכבות מניפולציה של קרניים. בגלל זה הצוות הצליח להדגים בהצלחה את המקור הקוונטי-מכני של האנטי-חומר ואת אופי הגל של
למשל, ניתן לבצע מדידות כוח משיכה עם אטומים סימטריים של חומר אקזוטיים (כמו פוזיטרוניום). זה יאפשר למדענים לבדוק את התיאוריה של סימטריה מטען, זוגיות והיפוך זמן (CPT); ובהרחבה, עקרון השוויון החלש למניעת חומר - עיקרון העומד בליבה של היחסות הכללית, אך מעולם לא נבדק על ידי אנטי-חומר.
ניסויים נוספים בנושא אינטרפרומטריה אנטי-מאטרית עשויים להתייחס גם לשאלה הבוערת מדוע יש חוסר איזון של חומר ואנטי-חומר ביקום. הודות לפריצת דרך זו, תעלומות יסוד אלה ואחרות מצפות לחקירה נוספת!
