Kuantum durumları bugüne kadar yalnızca son derece kontrollü ve soğuk ortamlarda oluşturulabiliyordu. Ancak Avusturya’nın Innsbruck kentindeki bir araştırma ekibi, bu ezberi bozdu. Bilim insanları, süper iletken bir mikrodalga rezonatöründe “sıcak Schrödinger kedisi halleri” üretmeyi başardı. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışma, kuantum etkilerinin daha az ideal ve daha sıcak ortamlarda da gözlemlenebileceğini ve kullanılabileceğini ortaya koyuyor.
Schrödinger Kedisi Nedir?
Kuantum fiziğinde Schrödinger kedisi halleri, bir nesnenin aynı anda iki farklı durumda bulunmasını ifade eder. Erwin Schrödinger’in ünlü düşünce deneyinde bu durum, hem canlı hem de ölü olan bir kediyle simgelenir.
Bugüne kadar yapılan deneylerde, atomların ve moleküllerin konumlarında ya da elektromanyetik rezonatörlerin titreşimlerinde bu tür süperpozisyon durumları oluşturulmuştu. Ancak bunun için kuantum sistemleri mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara kadar soğutuluyordu.
İlk Defa Sıcak Süperpozisyon Halleri Üretildi
Innsbruck Üniversitesi’nden Gerhard Kirchmair ve Oriol Romero-Isart liderliğindeki araştırmacılar, ilk kez termal olarak uyarılmış (yani sıcak) bir durumda da kuantum süperpozisyonlarının oluşturulabileceğini gösterdi.
“Schrödinger’in düşünce deneyinde de aslında canlı, yani sıcak bir kedi vardı,” diyen Kirchmair, soğuk başlangıç şartı olmadan da bu kuantum etkilerinin yaratılıp yaratılamayacağını merak ettiklerini belirtiyor.
Sıcak Schrödinger Kedisi Durumu Gerçekleştirildi
Çalışmada bilim insanları, mikrodalga rezonatörü içinde bir transmon kubit kullanarak Schrödinger kedisi halleri ürettiler. Üstelik bunu, rezonatör ortam sıcaklığının 60 katı olan 1.8 Kelvin sıcaklıkta başardılar.
Sıcak Ortamda Da Kuantum Etkisi Mümkün
Deneyde kullanılan özel protokoller, normalde sistemin en düşük enerjili hali olan “soğuk temel durum”dan kuantum halleri üretmek için geliştirilmişti. Ancak araştırmacılar, bu protokolleri yüksek sıcaklıklara uyarlayarak benzer süperpozisyonları ve kuantum girişimlerini elde edebildiler.
Çalışmaya katkı sağlayan Oriol Romero-Isart, bu gelişmenin özellikle temel duruma ulaşmanın çok zor olduğu nanomekanik osilatörler gibi sistemlerde yeni fırsatlar sunduğunu belirtiyor.
Araştırmanın teorik altyapısını geliştiren Thomas Agrenius ise, “Çoğu meslektaşımız ilk duyduğunda şaşırdı çünkü sıcaklık genellikle kuantum etkilerini yok eden bir unsur olarak bilinir. Ancak ölçümlerimiz, kuantum girişimlerinin yüksek sıcaklıklarda da varlığını sürdürebileceğini doğruladı,” diyor.
Kuantum Teknolojileri İçin Büyük Adım
Kirchmair, bu buluşun kuantum teknolojilerinin geliştirilmesi açısından büyük bir potansiyele sahip olduğunu vurguluyor:
“Çalışmamız, uygun etkileşimleri oluşturabildiğimiz sürece sıcaklığın o kadar da önemli olmadığını gösteriyor. Kuantum olayları, daha az ideal ve daha sıcak ortamlarda da gözlemlenip kullanılabilir.”
Kaynak: phys.org/news/2025-04-hot-schrdinger-cat-states.html
