Ana Sayfa Bilim Gündemi Yeni bir tür kuantum dolanıklık türü keşfedildi

Yeni bir tür kuantum dolanıklık türü keşfedildi

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda (BNL) yeni bir tür kuantum dolanıklık keşfedildi. Bu "tuhaf" fenomen çok uzaklardaki parçacıkları birbirine bağlıyor. Parçacık çarpıştırma deneylerinde ortaya çıkan yeni dolanıklık şekilleri, atomun çekirdeğinin yapısını anlamamızda kilit önem arz ediyor.

710
0
Brookhaven Ulusal Laboratuvarında yeni bir tür kuantum dolanıklık keşfedildi.

Parçacık çiftleri bazen birbirleriyle o kadar ilişkili hale gelirler ki birinin bilgisi olmadan öbürünü açıklayamazsınız. Daha da tuhafı, birinin durumunu değiştirmek anında öbürünü de etkilemekte, diğer parçacık evrenin öbür tarafında dahi olsa. Kuantum dolanıklık adı verilen bu olay, klasik fiziğin hakim olduğu dünyada yaşayan bizlere imkansız gibi gelir, öyle ki Einstein bile bu kavramın gerçek olduğuna inanmamıştır ve olayı “uzaklardaki gizemli olay (spooky action at a distance)” olarak tanımlamıştır. Fakat, onlarca yıldız yapılan yüzlece deney dolanıklığın varlığını defalarca kanıtladı ve şimdi fizikçiler bu olaydan faydalanarak kuantum bilgisayar ağları üretmeye çalışıyorlar.
Genellikle kuantum dolanıklık gözlemleri, aynı tipteki foton ve elektron çiftleriyle yapılır ancak şimdi ilk kez BNL’de genç evrende varolmuş ve alton atomlarına çarpmış bir iyonla çarpmayan iyon dolanık hale getirildi.
İvmelenen altın iyonları küçük foton bulutlarıyla kaplıdır. Fotonlar birbirleri ne yakın geçiş yaptıkları zaman bir foton öbürüne ait iç görüntüden haberdar olur. Bu durumun, daha önce hiç görülmemiş bir tür dolanıklık aracılığıyla mümkün olduğu görüldü.
Fotonların atom çekirdeğindeki temel parçacıklarla etkileşimi, sonuçta pion adı verilen parçacıkları oluşturan bir zincirleme taekime yaratır. Lise bilginizden hatırlayacağınız üzere bazı parçacıklar dalga gibi de davranabilir. Bizim durumumuzda yaratılan iki pion birbirlerinin tersi özellikleri sahip iki dalga şeklinde algılayıcılara ulaşır. Bu demek oluyor ki, etkileşimleri sırasında bu iki pion dolanık hale gelmiş. Eğer dolanık olmamış olsalardı, algılayıcılara sürekli birbirinin tersi sonuçlar gelmezdi, sonuçlar tümüyle rastgele olurdu.

Yeni keşfedilen dolanıklık türünün nasıl meydana geldiğini anlatan şema. Sarı halkalar Altın atomları, mavi ve mor çemberler de birbirlerinin ters özelliklerine sahip pionlar. Altın iyonlarındaki dizilim sebebiyle üretilen zıt pion çiftlerinden biri sönümlenirken, öbürü algılayıcılara ulaşıyor. Defalarca yapılan işlemde sürekli bu dizilim birbirlerinin zıttı şeklinde olması, iyonların dolanık olduğunu kanıtlıyor.

Ortaya çıkan parçacıklarda çıkan sonuçlar birbirlerinin zıttı olduğunu net bir şekilde gösterirken, aralarındaki dalga etkileşimleri dolanık olduklarını da net bir şekilde ortaya koyuyor. Ayrıca deneyin defalarca yapılıp aynı sonucu vermesi de cabası.
Bu durumun kuantum fiziğini anlayışımızda çığırlar açacağı gerçeği yanısıra, Altın iyonları aracılığıyla dolanık çiftler üretilmesinin gelecekte olası mühendislik uygulamaları da gerçekleşebilir, özellikle kuantum bilgisayarları alanında yaşanan son gelişmeler çerçevesinde düşünüldüğünde.