Mikro dünyayı yöneten kuantum yasaları, alışılagelmiş fiziksel kabulleri altüst eden sonuçlar doğurmaya devam ediyor. Günlük hayatta bir bütünü ortadan ikiye böldüğünüzde iki ayrı parça elde edersiniz. Fakat konu ışığın en küçük yapı taşı olan tek bir fotona geldiğinde işler oldukça karmaşık bir hal alıyor.
Oslo Üniversitesi’nden Norveçli araştırmacıların yürüttüğü teorik hesaplamalar, parçalanan tek bir fotondan iki değil, sayısız yeni fotonun türeyebileceğini matematisel olarak ortaya koydu.
Söz konusu sıra dışı durumu anlamak adına bilim insanları özel bir simülasyon kurguladı. Hazırlanan modellemede, aynaya doğru ilerleyen bir foton dalga paketinin ön kısmı yüzeye çarptığı an ayna aniden ortamdan kaldırıldı. Bu hamleyle birlikte dalga paketinin ön bölümü geriye yansırken arka kısmı yoluna kesintisiz devam etti. Fakat bu ani müdahale, dalga üzerinde son derece keskin bir sınır çizgisi bıraktı.
Kuantum alan teorisine göre tek bir fotonun bu derece dikey ve keskin bir sınır barındırması imkansız. Sistemdeki bu ani kesinti, dengenin korunması adına ortamda birden fazla fotonun belirmesini zorunlu kıldı. Simülasyonda aynanın kaybolma hızı arttıkça ve sınırdaki keskinlik belirginleştikçe üretilen foton sayısı da katlandı. Teori, anlık bir kayboluşun sonsuz sayıda parçacık doğurabileceğini gösterse de gerçek bir aynanın sonsuz hızda yok edilememesi sebebiyle olası deneylerde foton sayısı sınırlı kalacaktır.
Kuantum çiplerinden derin uzay gözlemlerine
Işık hızında yol alan ve elektrik direnci oluşturmadan ısınmadan veri taşıyabilen fotonlar, geleceğin bilgisayar çiplerinde kritik bir işlev üstleniyor. Yüksek işlem hızı ve düşük enerji tüketimi sunan bu yapılar, zorlu uzay şartlarına uyumlu paketleme sistemleriyle derin uzay görevlerinin de vazgeçilmez parçaları arasında yer alıyor. Nitekim Amerikan Havacılık ve Uzay Ajansı (NASA), elektromanyetik spektrumdaki fotonları tespit ederek uzak gök cisimlerini detaylıca inceliyor.
Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) uzmanları ise ölçüm hassasiyetini üst seviyeye çıkarmak ve kuantum gürültüsünü bastırmak için ışığı sıkıştırma tekniklerinden yararlanıyor. Norveç’te kağıt üzerinde kanıtlanan bu durum deneysel olarak doğrulandığı takdirde, kuantum teknolojilerinde tamamen yeni bir sayfa açılacak.
The post Bilim dünyasını heyecanlandıran keşif: Bir foton ikiye bölünürse ne olur? first appeared on .
