Bir grup bilim insanı, kuantum mekaniğinin şaşırtıcı bir özelliği olan ve Albert Einstein’ın unutulmaz bir şekilde “uzaktan ürkütücü eylem” olarak adlandırdığı kuantum dolanıklığının oluşumunu hızlandırmak için bir yöntem keşfetti.
Bulgu üç araştırmacı tarafından gerçekleştirildi: Kimya bölümünde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Maryam Abbasi, fizik bölümünde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Weijian Chen ve Charles M. Hohenberg Fizik Profesörü Kater Murch. Physical Review Letters‘ın kapağında makaleleri vurgulandı.
Einstein ve meslektaşlarının 1930’larda ilk kez ortaya attıklarından bu yana, dolanıklık bilim insanlarının ve kuantum fiziği hakkında okumuş olan hemen herkesin kafasını karıştırmıştır.
Murch’un da belirttiği gibi bir parçacık, uyarılmış durum ve temel durum gibi çeşitli durumları birleştiren bir “süperpozisyon” içinde bulunabilir. Bu kuantum parçacıklarının tuhaf bir davranışıdır, ancak fizikçiler iki parçacığın süperpozisyonlarını hesaba kattıklarında, daha da garipleşir.
Yakındaki iki parçacık sonunda dolaşık hale gelebilir, bu da sürekli olarak aynı durumlara sahip olacakları anlamına gelir. Birlikte aynı fikirde olsalar da, tek tek her iki parçacığın da uyarılma ya da topraklanma şansı eşittir.
Bir senaryoda, diğer parçacık ışık yılı uzakta olsa bile, dolaşık parçacıklardan biri toprak durumunda keşfedilirse, diğer parçacığın eşleşmesi için hemen uyarılmış durumda olması gerekir. Çok sayıda deney teoriyi desteklemiştir, ancak bu teorinin anlaşılmasını kolaylaştırmamaktadır.
Murch, “Bu kesinlikle akıllara durgunluk veriyor ve sezgilere meydan okuyor” dedi.
Yeni projede dolanıklığa giden bir kestirme yolu ortaya çıkarmak için araştırmacılar daha önceki çalışmalardan etkilenen teorik modelleri kullandılar. Murch, “Kuantum dinamiğinde karmaşık enerjileri içeren bazı ince hilelerle, kuantum sistemlerinin etkileşimlerinin gücüne bağlı olarak beklenenden önemli ölçüde daha hızlı dolaşık hale gelmesini sağlamanın bir yolunu bulduk” dedi.
Bu keşif, 1998 yılında Fizik Profesörü olan Carl Bender tarafından genişletildi. Bender o dönemde enerji kazanıp kaybedebilen yepyeni bir kuantum sistemi sınıfını tanıttı. Bu sistemler “istisnai noktalar” olarak tanımlanan, ilgili sistem durumlarının örtüştüğü özel parametre konumlarına sahiptir.
Araştırmacılar, alışılmadık bir nokta yakınsa, parçacıkların önemli ölçüde daha hızlı dolandığını keşfetti. Chen, “Bu model, zayıf etkileşimli iki parçacığın dolanıklık oluşturmasına yardımcı oluyor” dedi.
Murch’a göre, dolanıklığı hızlandırabilecek herhangi bir yöntemin kuantum bilgisayarlar ve diğer ileri teknolojiler için kullanım alanları olabilir. “İnsanlar kuantum teknolojileri hakkında konuştuklarında, büyük ölçüde kuantum sistemlerinin dolaşık hale gelme yeteneğinden bahsediyorlar” diye açıkladı. “Sürekli olarak sistemleri kontrol edilebilir şekilde dolaştırmanın yollarını arıyoruz.”
Kaynak: https://phys.org/news/2023-10-creation-quantum-entanglement.html
