Fizikçiler Şimdiye Kadarki En Ağır “Schrödinger Kedisi” İle Yeni Kuantum Rekoru Kırdı : ScienceAlert


Bir kum tanesinden biraz daha ağır olan titreşen küçük bir kristal, konumların üst üste bindirilmesiyle şimdiye kadar kaydedilen en ağır nesne haline geldi.

İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (ETH) Zürih’teki fizikçiler, Erwin Schrödinger’in ünlü düşünce deneyini benzeri görülmemiş bir ölçekte etkili bir şekilde kopyalamak için kuantum hesaplamada yaygın olarak kullanılan bir tür süper iletken devreye mekanik bir rezonatör bağladılar.

İronik bir şekilde, Schrödinger bu kadar büyük bir şeyin – yani herhangi bir şeyin – belirsiz bir gerçeklik durumunda var olabileceği konusunda biraz şüpheci olurdu.

Süperpozisyon durumlarının günlük deneyimimizde bir karşılığı yoktur. Bir futbol düşüşünü izleyin ve düşme oranını bir kronometre ile takip edebilirsiniz. Son dinlenme pozisyonu gün gibi açık ve hatta uçarken nasıl döndüğü belli.

Düşerken gözlerinizi kapatırsanız, bu konum veya davranış durumlarının farklı olabileceğini düşünmek için hiçbir neden yoktur. Yine de kuantum fiziğinde konum, dönüş ve momentum gibi özellikler, topu yerde durana kadar anlamlı bir şekilde var olmazlar.

Teorik fiziğin diğer ağır sikleti Albert Einstein ile birlikte Schrödinger, bir gözlem onlara bir tane verene kadar, parçacıkların kesin özelliklerden yoksun olduğunu ileri süren deneylerin yorumlarına tam olarak meraklı değildi.

Tüm fikrin ne kadar saçma olduğunu göstermek için, Nobel Ödüllü Avusturyalı, bir parçacığın gözlemlenmemiş konumunun gözlemlenmemiş bir kedinin yaşamıyla bağlantılı olduğu bir senaryo anlattı.

Dilerseniz, çürüyen bir atomdan rastgele bir parçacığın Geiger sayacına çarptığını, bir şişe zehirin paramparça olmasına ve anında bir kediyi öldürmesine neden olduğunu hayal edin. Bunların hepsi bir kutu içinde gerçekleştiğinden, olaylar ve bunların zamanlaması gözlemlenmeden kalır.

olarak bilinen yoldan gitmek Kopenhag Yorumu Kuantum fiziğine göre, görünmeyen sistem, son durumu gözlemlenene kadar tüm olasılıklar halinde var olur. Parçacık hem yayılır hem de yayılmaz. Geiger sayacı etkinleştirildi ve etkinleştirilmedi. Zehir şişesi parçalandı ve parçalanmadı. Ve kedi hem diridir hem de ölüdür.

Bu ölümcül bulanıklığın resmedilmesi neredeyse imkansızdır, ancak resimde kolayca temsil edilir. Schrödinger’in kendi tasarımının dalga benzeri denklemi.

Neredeyse bir asır sonra, Schrödinger’in kedisi artık bir şaka değil. Sadece küçük parçacıklarda değil, tüm moleküllerde (binlerce atomdan oluşan kümelerde bahsetmiyorum bile) gözlemlendi. Kedinin asla ölmemesini sağlamak için kutuyu manipüle edebiliriz. Hatta kediyi ayırmak için düzeneği kurcalayabiliriz. Aslında, tüm teknolojiler, üst üste binme durumlarındaki nesnelerin ilkeleri üzerine kuruludur.

Hiçbir gerçek kedi bir kuantum deneyi tarafından tehdit edilmese de – çünkü, bilirsiniz, etik – teori hala açık. Kediler, hatta insanlar, filler ve hatta dinozorlar kadar büyük nesneler, elektronlar, kuarklar ve fotonlar gibi süperpozisyon hallerinde var olabilirler.

Matematik şüpheye çok az yer bırakıyor, ancak böylesine bulanık bir varoluşun etkilerini geniş ölçekte gözlemlemek tamamen başka bir hikaye.

Atom düzeyinde, oldukça ilkel ekipman kullanılarak gerçekleşmemiş kaderlerin bir lekesi görülebilir. Nesnelerin özellikleri büyüdükçe, süperpozisyonun parmak izlerini deneysel olarak ortaya çıkarmak zorlaşıyor.

Bu son deneyde, yüksek tonlu bir toplu akustik dalga rezonatörü veya HBAR, 16.2 mikrogram kedi olarak görev yaptı. Bıyık ve balık nefesindeki eksikliği, bir akımla çalıştırıldığında kısa bir frekans aralığında vızıldaması gerçeğini telafi etti.

“Kristalin iki salınım durumunu üst üste koyarak, 16 mikrogram ağırlığında bir Schrödinger kedisi yarattık.” diyor kıdemli yazar ve ETH Zürih fizikçisi Yiwen Chu.

Ekip, radyoaktif atom, Geiger sayacı ve zehir rolleri için bir transmondeneyin güç kaynağı, sensörü ve süperpozisyon görevi gören bir süper iletken devre.

İkisini bir araya getirmek, araştırmacıların HBAR’ı harekete geçirmesine izin verdi, böylece salınımları aynı anda iki fazda titreşti, bu da transmona geri beslenen bir fenomendi.

Gelecekteki deneylerin ne kadar büyük olabileceği açık bir sorudur. Pratik bir cephede, süperpozisyonda ölçeğin sınırlarını zorlamak, kuantum teknolojisini daha sağlam hale getirmek için yeni yöntemlere yol açabilir veya madde ve kozmosu incelemek için her zamankinden daha hassas araçların temelini oluşturabilir.

Temel olarak, maddenin bir süperpozisyonda olmasının ne anlama geldiğine dair hala sorular var. Kuantum mekaniğini daha hassas hale getirmede onlarca yıllık ilerlemeye rağmen, hala netlik yok kutuyu açmanın neden Schrödinger’in kedisinin kaderini değiştireceğine dair.

Bir belkiyi gerçekliğe dönüştürmenin ne anlama geldiği parçacık fiziğinde, Schrödinger’in olmaması gereken bir kediye dair akıl almaz fikrini hayal ettiği zamanki kadar gizemini koruyor.

Bu araştırma yayınlandı Bilim.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/physicists-set-new-quantum-record-with-heaviest-schrdinger-cat-yet

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir