Avusturya’daki Viyana Üniversitesi’nden bilim insanları, metal nanoparçacıklarda kuantum girişim (interferans) gözlemleyerek alanda önemli bir başarıya imza attı. Araştırmacılar, bu deneyle kuantum dünyasında şimdiye kadar doğrulanan en büyük nesnelerden bazılarının kuantum özellikler sergilediğini ortaya koydu.
VİRÜSTEN KÜÇÜK, ANCAK DAHA AĞIR
Çalışmada kullanılan parçacıklar, yaklaşık 8 nanometre çapında sodyumdan oluşan küçük küreler olarak üretildi. Her biri 5 bin ile 10 bin arasında sodyum atomu içeren bu nanoparçacıklar, ortalama bir virüsün yaklaşık yarısı büyüklüğünde. Buna rağmen yoğun ve metalik yapıları nedeniyle kütleleri birçok proteinden daha büyük olabiliyor.
ÇİFT YARIK BENZERİ GİRİŞİM TESTİ
Deney, nanoparçacıkların kuantum mekaniğine özgü “dalga-parçacık ikiliği” gösterip göstermediğini sınamak amacıyla tasarlandı. Bu kapsamda, iki farklı yoldan ilerleyen dalgaların üst üste binerek desen oluşturmasına dayanan girişim olgusu test edildi. Kuantum kuramına göre, çok küçük ölçekteki parçacıklar aynı anda hem dalga hem parçacık gibi davranabiliyor.
DEKOHERENS ENGELİ AŞILDI
Günlük hayatta büyük cisimlerin kuantum davranışlar sergilememesinin temel nedenlerinden biri, çevreyle etkileşim sonucu kuantum durumlarının hızla bozulmasına yol açan “dekoherens” etkisi olarak biliniyor. Bu deneyde ise araştırmacılar, nanoparçacıkların bu etkiye rağmen kuantum özelliklerini koruyabildiğini gösterdi.
ÜÇ MORÖTESİ IZGARA KULLANILDI
Araştırma ekibi, girişim ölçümleri için üç morötesi ışık ızgarasından oluşan özel bir düzenek kurdu. Bu ızgaralar, parçacık demetini bölerek faz farkı oluşturdu ve yeniden birleştirdi. Deney sonunda sodyum nanoparçacıkların, tıpkı ışık ve elektronlarda olduğu gibi belirgin bir girişim deseni oluşturduğu tespit edildi.
KUANTUM SINIRLARI ZORLANDI
Bilim insanları, elde edilen sonuçların kuantum mekaniğinde “makroskopiklik” sınırını yaklaşık 10 kat zorladığını belirtti. Araştırmanın, kuantum kuramına alternatif bazı modeller üzerinde daha sıkı kısıtlamalar getireceği ve temel fizik tartışmalarına yeni bir boyut kazandıracağı ifade edildi.
