Kuantum Sıçraması Nedir? Bir Elektron, İki Enerji Seviyesi Arasında "Anında" Nasıl Sıçrama Yapabilir?

Araştırmacılar, Yapay Atom Kullanarak Bir Kuantum Sıçramasını İlk Defa Bu Kadar Detaylı Gözlemeyi Başardılar!

Gece Modu

Bu yazı, Discover Magazine isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu haber 3 ay öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Kuantum tuhaflığı 2019'da tekrar ortaya çıktı. Haziran ayında Nature'da açıklanan bir deney, fizikçileri yüzyılı aşkın bir süredir bölen tutkulu bir tartışmaya yol açarken yeni sorular da gündeme getirdi.

Araştırmacılar, daha önce görülmemiş düzeyde detaylı bir şekilde bir kuantum sıçraması takip ettiklerini ilan ettiler. Bu da sadece ne zaman zıplayabileceğini tahmin etmekle kalmayıp, aynı zamanda orta zıplamayı tersine çevirmenin mümkün olduğunu gösterdi. IBM'de Yale Üniversitesi'ndeki, araştırmayı yürüten fizikçi Zlatko Minev şöyle diyor:

Kuantum fiziğinin hikayesinde düşündüğümüzden fazlası var.

Kuantum sıçraması kavramı, 1913'te Danimarkalı fizikçi Niels Bohr'un elektronların atom çekirdeği etrafında sadece enerji düzeyi denen bölgelerde daireler çizerek döndüğünü ileri sürmesiyle ortaya çıktı. Elektronlar, kuantum adı verilen bir enerji paketini emerek veya yayarak, bir seviyeden diğerine atlarlar veya inerler. Parçacıklar herhangi bir seviyede bulunabilir, ancak asla iki seviyenin arasında olamazlar. Bu düşünceye göre, kuantum sıçramaları anlık ve rastgele gerçekleşir.

Kuantum Sıçraması
Kuantum Sıçraması
Dan Bishop

Diğer fizikçilerse, bir parçacığın beklenmedik şekilde zıpladığı fikrini reddetmişlerdi. Minev şöyle diyor:

(Elektron) ortada hiç bulunmadan nasıl geçiş yapabilir?

"Aradaki boşluğu atlamaya" yönelik bu gizemi araştırmak için Minev ve arkadaşları, bir kuantum sıçraması dahil olmak üzere elektron davranışlarını etkili bir şekilde taklit edebilen ''yapay atom'' düzeneğini kullandılar.

Kuantum durumları doğrudan ölçüldüğünde değişir, bu nedenle Minev ve ekibi temsili bir diğer durumu gözlediler: Sistem durumu ve enerji seviyeleri değiştikçe yansıyan veya emilen foton seviyesini... Mikrosaniye ölçeğinde veri topladılar ve analiz ettiler. Bu da daha uzun zaman aralıklarında görünmeyen davranışların aranmasına izin verdi. Yale'de fizikçi ve kıdemli yazar Michel Devoret bunu, filmi ağır çekimde izlemeye benzetiyor.

Sinemada olduğu gibi, yüksek hızda göremediğiniz şeyleri bu hızda görebilirsiniz.

Böylesine hassas ölçeklerde incelendiğinde kuantum sıçraması, ani bir sarsıntı gibi değil, bir enerji durumundan diğerine daha düzgün, daha sürekli bir geçiş olarak gözlendi. Araştırmacılar ayrıca, sistemin bir sıçramadan önce hemen göze çarpmayan bir sinyal gönderdiğini ve dikkatle ayarlanmış bir ışık darbesiyle, devam etmekte olan atlamaları tersine çevirebileceğini belirtti. Minev, kuantum durumlarını bu şekilde değiştirmenin, kuantum bilgisayarları için kuantum bilgisayarları için hata düzeltmede faydalı olabileceğini söylüyor.

Deney, bir kuantum sıçraması sırasında parçacığın bir anda iki durumda var olduğunu doğruluyor. Minev, sözlerini şöyle bitiriyor:

Tam da kuantumdan beklediğimiz gibi: Bohr hem haklıydı, hem de haksız...
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 6
  • Tebrikler! 6
  • Bilim Budur! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/03/2020 12:00:18 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8152

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Soru Sorun!
Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bizler hikaye anlatıcı hayvanlarız ve günlük yaşantılarımızın sıradanlığını kabul etmeye tahammül edemiyoruz.”
Stephen Jay Gould
Geri Bildirim Gönder