Temel parçacıklardan farklı fiziksel yasalarla yönetilen makroskopik nesneler ölçeğinde kuantum süreçlerini daha iyi gözlemlemeye giderek daha yakın hale geliyoruz.
100 nanometre küre ile zamanı durdurmayı başarıyorlar
Doğanın özellikleri atomlar ve atom altı parçacıklar ölçeğinde bilindiğinden, makroskopik kuantum fenomenleri fizikçilerin ilgisini çeker. Fizikteki en alakalı fenomenler arasındadırlar.
Kuantum etkileri atom ölçeğinde ve atom altı parçacıklarda hakimdir: bunlar, gerçekliğin bu seviyelerinde, dalga-parçacık ikiliği nedeniyle madde ve enerjinin karıştırıldığını gösterir. Klasik fizikten kaçan tuhaf davranışlar benimserler.
Bu kuantum etkileri yalnızca elektronlarda ve diğer daha küçük fiziksel bileşenlerde görülür. Ancak, makroskopik nesnelerde kuantum etkileri elde etmek için laboratuvar koşullarında oluşturulabilir: çoğu zaman, milyonlarca atomun bulutlarıyla elde edilmiştir.
Şimdiye kadar, aşırı akışkanlıkta (1937’de keşfedildi) veya süperiletkenlikte (1911’de keşfedildi) ve ayrıca maddenin topolojik durumlarında makroskopik kuantum fenomenlerini değerlendirmek mümkün oldu.
YENİ KILAVUZ TAŞLARI
Yeni kilometre taşları Bu yıl, yaklaşık 10 mikrometre uzunluğunda (bir mikrometre, bir milimetrenin binde birine eşittir) iki alüminyum zardan yapılmış titreşimli tamburlarda, iki uzak temel parçacığın ortak bir kuantum durumunu paylaşmasına izin veren kuantum dolaşıklığı da elde edildi.
Şimdi, Zürih Federal Politeknik Okulu’ndan (ETH Zürih) araştırmacılar, kuantum süreçlerinin makroskopik ölçekte nasıl çalıştığını anlamak için yarışta başka bir dönüm noktasına ulaştılar: kuantum sınırına bir cam küre aldılar ve içinde meydana gelen kuantum fenomenini gözlemlediler.
Küre yüz nanometre ölçtü, bu da bir insan saçının kalınlığından bin kat daha küçük olduğu anlamına geliyor. Algımız için küçük ama temel fiziksel seviyeler için çok büyük çünkü 10 milyon atomdan oluşuyor.
OPTİK TUZAK
Optik Tuzak Küre, optik bir tuzakta havaya kaldırılmış ve bir lazerle havada asılı kalmıştır. Optik tuzak bir vakumlu kaptaydı ve eksi 269 ° C’ye soğutuldu.
Kuantum durumuna ulaşması için, enerji seviyesinin daha da düşürülmesi gerekiyordu; bu, araştırmacıların, salınım hızını temel durumuna yavaşlatmalarına izin veren ikinci bir lazerle başardı.
Sonuç, sanki zamanı bir anlığına durdurmuş gibi, makroskopik bir nesnenin sallanmasıyla ilişkili kuantum fenomenini gözlemlemeye yetecek kadar görünür bir durgunluk durumuna indirmeyi başardığımız bir salınımın sallanmasıyla karşılaştırılabilir.
Bu araştırmanın yazarları, kürenin salınımları ve dolayısıyla hareket enerjisi kuantum sınırına düşürüldü: kuantum mekaniğinin belirsizlik oranının daha fazla azalmayı engellediği nokta.
Baş yazar ve fotonik profesörü Lukas Novotny yaptığı açıklamada, “Böyle bir yöntemin boş uzayda makroskopik bir nesnenin kuantum durumunu izlemek için ilk kez kullanıldığı” açıklamasını yaptı.
ÖNEMLİ AVANTAJLAR
Önemli avantajlar Optik rezonatörlerde küreler ile benzer sonuçlar elde edilmiş olsa da, bu yaklaşımın önemli avantajları vardır: bozulmalara karşı daha az hassastır ve lazer ışığını kapatarak küre, gerekirse tamamen izole olarak incelenebilir. not..
Elde edilen sonuç, kuantum mekaniğinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacak, onu makroskopik boyuta daha da yaklaştıracak ve böylece yeni teknolojilerin geliştirilmesine olanak sağlayacaktır.
Araştırmacılar, çalışmalarının kuantum mekaniğinin temel parçacıkların dalgalar gibi davranmasını nasıl sağladığını daha iyi incelemek için yararlı olabileceğini umuyorlar.
Ayrıca bu, mevcut olanlardan daha sofistike yeni nesil sensörlerin geliştirilmesine olanak tanır.
41 Saat Kocaeli Haber