پدیده ماکروسکوپی کوانتومی در یخ کشف شد
دانشمندان ناهنجاری در رفتار مریخ یافتند که می‌توان با تونل‌زنی کوانتومی از پروتون‌های متعدد بطور همزمان توضیح داد. این یافته‌ها نمونه‌ای نادر از پدیده‌های کوانتومی در حال ظهور در مقیاس ماکروسکوپی است و حتی خیلی غیرمعمول به نظر می‌رسد زیرا برای دومین بار، بعد از ابر رسانه‌ها، پدیده‌ی ماکروسکوپی کوانتومی در یک سیستم مبتنی بر فرمیون‌ها مشاهده شده است.
در سیستم‌های دیگر پدیده‌ی ماکروسکوپی کوانتومی بر پایه‌ی فوتون‌ها (نوعی از بوزون‌ها) وجود دارد که بین نیرو‌های ماده وساطت می‌کند.
دانشمندان Fei yen در آکادمی علوم چین در دانشگاه شانگهای برق، یاقته‌های خود را در مقاله‌ای در مجله شیمی فیزیک منتشر کردند.
همانطور که در گذشته اثبات شد، انجماد آب اتم‌های اکسیژن را به یک شبکه‌ی شش ضلعی درهم تبدیل می‌کند. این فرآیند انجماد تابع دو قانون یخ است. این قانون بیان می‌کند که فقط یک اتم هیدروژن می‌تواند بین دو اتم اکسیژن قرار بگیرد، در حالیکه هر اتم اکسیژن می‌تواند به چهار اتم هیدروژن با دو طول مختلف پیوند بخورد.
به علت وجود دو طول مختلف، بین هر جفت اتم‌های اکسیژن دو جهت برای یک اتم تک هیدروژن وجود دارد که الکترون خود را از دست داده است و به سادگی به یک پروتون تبدیل شده است.
Yen می‌گوید: در دمای بالا (بالاتر از 136 کلوین) پروتون‌ها انرژی کافی برای حرکت بین سایت‌ها را ندارد و بطور تصادفی در یکی از سایت‌ها یخ می‌زند. البته این نظریه در گذشته مطرح بوده است.
در حال حاضر دانشمندان دریافته‌اند که پروتون‌ها می‌توانند حتی در دماهای پایین (کمتر از 20 کلوین) هم حرکت کنند.
حرکت پروتون‌ها با نظریه‌ی کلاسیک توجیه نمی‌شود زیرا انرژی کافی نخواهند داشت اما توسط تونل‌زنی کوانتومی از طریق سد انرژی کلاسیک قابل توضیح است.
اگرچه تونل‌زنی کوانتومی به دلیل ماهیت موجی ذرات در مقیاس کوانتومی رخ می‌دهد و در سطح ماکروسکوپی این امر ممکن نیست، اما دانشمندان نشان دادند که در مجموع اثرات ترکیبی تونل‌زنی کوانتومی می‌تواند در سطح ماکروسکوپی مشاهده و اندازه‌گیری شوند.
شواهد ماکروسکوپی برای پدیده‌های کوانتومی از اندازه‌گیری خواص دی‌الکتریک یخ به دست می‌آیند. یخ به عنوان ماده دی‌الکتریک کاملا عایق است اما در حضور میدان الکتریکی، مولکول‌ها پلاریزه می‌شوند و خود را با میدان الکتریکی وفق می‌دهند.
به گزارش باشگاه خبرنگاران، محققان برای بررسی خواص دی‌الکتریک یخ یک جفت از صفحات پلاتین را وارد یخ درون ظرفی تفلون که همه در یک سرما‌سنج یخ زده بودند، قرار دادند.
آنها وجود یک ثابت دی‌الکتریک موهومی یخ در دمای 20 کلوین را کشف کردند اما هیچ تغییری در بخش ظاهری آن مشاهده نکردند و این امر را ناشی از حرکت جلو و عقب پروتون‌ها می‌دانند.
Yen معتقد است هیچ ناهنجاری در یخ سنگین (دوتریم) اتفاق نمی‌افتد و در این پژوهش استثنا به شمار می‌رود.
