Bilim insanları aynı anda 37 farklı boyuta erişen bir ışık parçacığı üretti.

Bilim insanları aynı anda 37 farklı boyuta erişen bir ışık parçacığı üretti.

Bu haberi okuduğunuzda öğrenecekleriniz:

Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) paradoksu, kuantum teorisinin yerel gerçekçi açıklamalarla nasıl açıklanamayacağını tanımlar.

Bir çalışma, kuantum dünyasının ne kadar klasik olmayan bir yapıya sahip olabileceğini görmek için bu GHZ paradoksunu yeni boyutlara taşıyor.

Bu süreçte, deneyleri 37 boyutta fotonları içeriyordu ve bu yüksek boyutlu sistemlerde uygulamalar bulma umuduyla bilimi bu garip kuantum tavşan deliğine daha da ileriye taşıdı.

Klasik ve kuantum mekaniği pek iyi anlaşamıyor, çünkü atom altı bilimi, oldukça garip olabiliyor. Örneğin, kuantum dolanıklığı, bir parçacığın durumunun, mesafeden bağımsız olarak, dolanık çiftinin durumunu inceleyerek belirlenebileceğini söyler. Bu garip gerçek, klasik fiziğe aykırıdır ve hatta Albert Einstein'ın bu kuantum tuhaflığını "uzaktan ürkütücü etki" olarak tanımlamasına yol açmıştır.

Bu, "kuantum yerel olmama" olarak bilinir; burada nesneler mesafeler boyunca (ışık hızının ötesinde gibi görünerek) etkilenirken, klasik fizik yerel teoriye, yani nesnelerin yakın çevrelerinden etkilendiği fikrine uyar. Bu, 1989 yılında paradoksu tanımlayan fizikçilerin adını taşıyan Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) paradoksu olarak bilinen ünlü imkansızlık teoremiyle açıklandığı gibi oldukça keskin bir ayrımdır; bu teorem esasen kuantum teorisinin yerel gerçekçi açıklamalarla nasıl açıklanamayacağını detaylandırır.

New Scientist'in bildirdiğine göre, paradoks, 1'in -1'e eşit olduğu bir hesaplama yoluyla bile ifade edilebilir. Bu paradoks, kuantum özelliklerinin klasik yöntemler kullanılarak nasıl açıklanamayacağını göstermede faydalıdır, ancak Science Advances dergisinde yayınlanan yeni bir makale, bu paradoksların ne kadar garip olabileceğini görmeye karar verdi.

Esasen, uluslararası bir bilim insanı ekibi, ışık parçacıklarının ne kadar klasik olmayan bir yapıya sahip olabileceğini görmek istedi ve sonuçlar belki de yazarların başlangıçta beklediğinden daha garipti. Bu son derece teknik deney, 37 boyutta var olan fotonlar veya ışık parçacıkları üretti. Tıpkı sizin ve benim üç boyutta (artı ek bir zamansal boyut) var olmamız gibi, bu fotonlar da 37 benzer referans noktasına ihtiyaç duyuyordu. Danimarka Teknik Üniversitesi'nden ve çalışmanın ortak yazarlarından Zhenghao Liu, New Scientist'e verdiği demeçte, "Bu deney, kuantum fiziğinin çoğumuzun düşündüğünden daha da klasik olmayan bir yapıda olduğunu gösteriyor" dedi. "Keşfedilmesinden 100 yıl sonra bile, hala buzdağının sadece ucunu görüyor olabiliriz."

Bunu başarmak kolay bir iş değil; Liu ve ekibi, fotonları kolayca manipüle edebilmek için GHZ paradoksunun bir versiyonunu tutarlı ışığa (hatta renk ve dalga boyu açısından bile) aktarmak zorunda kaldılar. Liu, New Scientist'e verdiği demeçte, bunun esasen "kuantum dünyasında şimdiye kadar yaratılmış en klasik olmayan etkileri" ortaya çıkardığını söyledi.

Yazarlar, "Bu çalışmanın gelecekteki araştırmalar için birçok yol açtığına inanıyoruz" diye yazıyorlar. "Bulgularımızın yüksek boyutlu sistemlerde daha da güçlü kuantum avantajları oluşturmak için kullanılabileceğini umuyoruz."

Başka bir deyişle, eğer buzdağının sadece ucunu keşfettiysek, yüzeyin hemen altında gizlenen kuantum atılımlarının neler olabileceğini bir düşünün.

Kaynak: Popular Mechanics