Chris Young
Bilim insanları, tarihte birinci sefer ışığın vakit içinde eşzamanlı olarak ileri ve geri hareket ediyor üzere görünmesini sağladılar.
Livescience isimli sitede yayınlanan bir araştırmanın ortaya koyduğu kadarıyla, milletlerarası bir bilim takımı tarafından kullanılan yeni sistem, yeni kuantum hesaplama tekniklerinin yaratılmasına yardım edebilir ve bilim insanlarının kuantum kütleçekimini daha yanlışsız biçimde anlamalarına imkân tanıyabilir.
Deney, kuantum mekaniğinin anlaşılması güç dünyasının bir kesimini teşkil eden iki prensibin birleşimi sayesinde muvaffakiyete ulaştı.
‘KUANTUM VAKİT ÇEVİRME’ NEDİR?
Birbirinden bağımsız iki bilim takımı deneylerini birlikte sürdürerek bir fotonun eşzamanlı biçimde hem ileri hem de geri vakit durumlarında var olduğu ve ‘kuantum vakit çevirme’ ismini verdikleri bir tekniği uygulamayı başardılar.
Temelde bu sonuca, her ikisi de kuantum mekaniğinin unsurları olan ‘kuantum süperpozisyon’* ile ‘yük, parite ve vaktin bilakis çevrilmesi’ (CPT) simetrisinin bir noktada birleştirilmesi yoluyla ulaşıldı ve özetle, atomların ve atom altı parçacıkların fizikî özelliklerini belirlediler.
Birinci prensip olan kuantum süperpozisyonu, küçük parçacıkların gözlemlendikleri ana dek birkaç farklı durumda var olduklarını söyleyen bir olgu; ikincisi olan CPT ise parçacıkları içeren rastgele bir sistemin yükleri, uzamsal koordinatları ve hareketleri tam manasıyla bilakis çevrilse dahi birebir fizikî kanunlara tâbi olacağını belirten bir prensip.
Süperpozisyon, meşhur bir düşünsel deney olan ‘Schrödinger’in kedisi’ tarafından betimlenir. Deneydeki varsayımsal kedi, ömrünün hem gerçekleşen hem de gerçekleşene dek gerçekleşmeyen rastlantısal bir atom altı olaya bağlı olması nedeniyle, gözlemlendiği ana dek birebir anda hem canlı hem de meyyit olarak kabul edilir.
Her iki takımın gerçekleştirdiği ikiz deneylerin sonuçları, 31 Ekim ve 2 Kasım tarihlerinde şimdi hakem kontrolünden geçmeyen iki makalede yayınlandı.
Yeni deneyler, birleşik bir kuantum kütle çekimi teorisinin önünü açabilir
FİZİKTEKİ BÜYÜK BİR SORUNUN TAHLİLİNE KATKI SAĞLAYACAK
Bilim insanları gerçekleştirdikleri deneyler esnasında, vakitte tıpkı anda hem ileri hem de geri hareket etmesini sağlamak için bir ışık parçacığı olan fotonu süperpozisyona yerleştirdiler.
Her iki takım de bunu gerçekleştirmek gayesiyle bir fotonu, iki farklı yolun üst üste bindirildiği bir kristal boyunca böldü. Üst üste binen foton kristal boyunca nizamlı bir halde hareket ederken, fotonun polarizasyonunu, yani uzayda işaret ettiği pozisyonu değiştirerek vakitte geriye hakikat gidiyormuş üzere hareket etmesini sağlamak için bir öteki yol daha tasarlandı.
Ardından, bilim insanları üst üste binen fotonları bir diğer kristal üzerinde hareket ettirerek tekrar bir ortaya getirdiler. Sonrasında, foton polarizasyonunu ölçtüler ve bir kuantum teşebbüs modeli ortaya çıkardılar. Açık ve koyu çizgilerden meydana gelen bu model sadece foton birebir anda her iki istikamette birden hareket ettiğinde mümkün olabilirdi.
Ulaştıkları bulgular, kuantum hesaplama alanında daha gelişmiş bir sürece imkân tanıyabilir; çünkü, bilim insanları zamansal çevirmelerinin her iki istikamette yapılacak eşzamanlı hesaplamalara imkan sağlamak emeliyle, aksine çevrilebilir mantık kapılarına bağlanabileceğini ortaya koydular. Bunun yanı sıra, araştırma bilimsel topluluğun kuantum mekaniği cihanını daha uygun kavramasına da katkı sağlayarak genel görelilik teorisini kuantum mekaniği prensipleriyle bir ortaya getiren birleşik bir kuantum kütle çekimi teorisi arayışında ilerlemelerin önünü açabilir.
*Süperpozisyon, foton, fonon, elektron vs. üzere parçacıklar için geçerli olan bir duruma verilen isimdir. Bir parçacığın kuantum durumunun birebir anda farklı hallerde olabilmesi manasına gelir.
Yazının özgünü Interesting Engineering sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
