Cambridge Üniversitesi’nden bilim insanları ışıkla ilgili elektromanyetik gürültüyü şimdiye kadar ölçülmesi imkânsız olarak görülen seviyelerin altına indirerek ışığı sıkıştırmayı başardı. Işığın tamamen yok olduğu bir ortamda bile var olan bu gürültüyü azalttılar.
Işık sıkıştırma fikri, fizik bilgisine uzak biri için gerçeküstü gelebilir. Ama bilim insanlarının çabaları uzun zamandır ışığın rastgele dalgalanmalarını yani gürültüsünü kontrol altına almanın yollarını araştırıyordu. Bu teknik de özellikle optik iletişim ve kuantum dolaşıklık projelerinde kullanılmış durumda. Fakat Cambridge Üniversitesi’ndeki ekip bu süreçte farklı bir yöntem geliştirdi ve bu yöntem sayesinde yeni bir ilerleme sağladı.
Fizikte gürültü ışığın yoğunluğuna bağlı olarak ortaya çıkan kuantum seviyesindeki küçük dalgalanmalardır. Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi bu gürültüyü tamamen yok etmeyi imkânsız kılsa da, bir yönde azaltıp diğer yönde artırmak mümkün. Yıllardır kullanılan yöntemler genelde güçlü lazerler ve doğrusal olmayan kristaller gibi araçlarla çalışıyor olsa da bu yöntemler daha büyük ölçekli uygulamalara yönelik.
1981’de Daniel Walls ve Peter Zoller “rezonans floresansının sıkıştırılması” adını verdikleri bir teknik önerdi. Tek bir atom ve az miktarda ışık kullanılarak bu yöntemin uygulanabileceğini ileri sürdüler. Fakat o dönem bu fikrin pratikte ölçülemeyeceği düşünülüyordu.
Cambridge Üniversitesi’nden Mete Atatüre ve ekibi bu teoriyi gerçeğe dönüştürmek için yarı iletken kuantum noktaları kullandı. Bu noktalar yapay atomlar olarak biliniyor ve doğal atomlardan daha üstün optik özelliklere sahip.
Bunu yapmayı başardık çünkü artık doğal atomlardan daha üstün optik özelliklere sahip yapay atomlara sahibiz. Bu, fotonların bu temel özelliğini gözlemlemek ve bunu kanıtlamak için gerekli koşullara ulaşabileceğimiz anlamına geliyordu
diyerek çalışmanın önemini vurguladı.
Bu deney ışığın kuantum seviyesindeki davranışlarını gözlemlemek için kritik bir adım olarak değerlendiriliyor. Işığın gürültüsünü vakum dalgalanmalarının %3 altına indirmeyi başaran ekip, bu seviyenin evrende gözlemlenebilen en düşük seviyeden bile az olduğunu belirtiyor. Bir de bu sıkıştırmanın yalnızca bir fotonun hem dalga hem de parçacık olarak davranabilmesi sayesinde mümkün olduğu ifade ediliyor.
Evrenin her köşesi elektromanyetik alanların dalgalanmalarıyla dolu olduğu için kuantum mekaniği, bu gürültünün boşlukta bile var olduğunu söylüyor. Ama Atatüre ve ekibinin bu çalışması, ışık ve elektromanyetik alanlar hakkındaki anlayışımızı hem genişletiyor hem de etkiliyor. Umarım bu cevap size faydalı olur:)[1][2][4][4]
Kaynaklar
- University of Cambridge. Scientists "Squeeze" Light One Particle At A Time. (1 Eylül 2015). Alındığı Tarih: 3 Ocak 2025. Alındığı Yer: University of Cambridge | Arşiv Bağlantısı
- D. F. Walls, et al. (2002). Reduced Quantum Fluctuations In Resonance Fluorescence. American Physical Society (APS), sf: 709-711. doi: 10.1103/PhysRevLett.47.709. | Arşiv Bağlantısı
- P. Busch. Heisenberg's Uncertainty Principle. Alındığı Tarih: 3 Ocak 2025. Alındığı Yer: ResearchGate | Arşiv Bağlantısı
- J. Hilgevoord, et al. The Uncertainty Principle. (8 Ekim 2001). Alındığı Tarih: 3 Ocak 2025. Alındığı Yer: platostanfordedu | Arşiv Bağlantısı
