Zürih'teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar, mekanik bir rezonatör ürettiler.
Kuantum mekaniğini açıklamak için, Avusturyalıfizikçi Erwin Schrödinger bir düşünce deneyi yaptı. Kediyi içinde radyoaktif bir madde, bir Geiger sayacı ve bir şişe hidrosiyanik asit bulunan kilitli bir metal kutuya koydu. Belirli bir süre içinde, bir maddenin atomu belirli bir olasılıkla bozunabilir. Bu, Geiger sayacını etkinleştirir ve zehir şişesini paramparça eden bir mekanizmayı başlatır. Sonuç olarak, kedi ölür.
Çünkü dışarıdaki gözlemci bilmiyorAtom bozunmuş mudur, kedinin canlı mı, ölü mü olduğunu da bilmez. Kuantum mekaniğine göre kedi şu anda süperpozisyon durumunda olmalıdır: hem canlı hem de ölüdür. Şimdiye kadar bilim insanları bu deneyi mikro düzeyde taklit ettiler: kuantum mekaniksel süperpozisyon durumlarındaki atomları veya molekülleri kullandılar.
İsviçreli fizikçiler yaptıkları çalışmadabir kristaldeki titreşimlerin bir kedi gibi davrandığı ve süper iletken piezoelektrik malzeme tabakasının zehirli bir kapsül gibi davrandığı bir sistem. Kristal titreşirken şekil değiştirdiğinde bir elektrik alanı oluşturur. Böyle bir sistemde, bir kübitin üst üste binmesi kristale aktarılabilir ve bunun sonucunda kristalde aynı anda iki yönde titreşimler gözlemlenir.
Deney şeması:kristal ve süper iletken substrat içindeki titreşimler, bir kediyi ve Schrödinger'in düşünce deneyindeki zehirli bir kapsüle bağlı bir radyoaktif maddenin atomunu taklit eder. Resim: Yiwen Chu, ETH Zürih
Titreşim durumlarının eşleşebilmesi içinBilim adamları, "Schrödinger'in kedisi"nin makroskobik olarak ayırt edilebilir olmasının önemli olduğunu açıklıyor. Bu, yukarı ve aşağı durumlar arasındaki mesafenin, kristal içindeki atomların herhangi bir termal veya kuantum dalgalanmasından daha büyük olması gerektiği anlamına gelir.
Araştırmacılar uzayı ölçtüler.süper iletken bir kübit kullanarak iki durumun ayrılması. Eyaletleri açıkça ayırt edecek kadar büyük olduğu ortaya çıktı. ETH Zürih'te profesör olan Ewen Chu, "Kristalin iki titreşim durumunu üst üste getirerek, aslında 16 μg'lık bir Schrödinger kedisi yarattık" diyor.
Araştırmacılar, sonuçlarındeneyler sadece teorik değil, aynı zamanda pratik öneme de sahiptir. Örneğin, kübitlerde depolanan kuantum bilgisi, şu anda yapıldığı gibi tek tek atomlara veya iyonlara güvenmek yerine, bir kristalde çok sayıda atomdan oluşan Schrödinger'in kedi durumları kullanılarak daha güvenilir hale getirilebilir. Ek olarak, süperpozisyon halindeki büyük nesnelerin dış gürültüye duyarlılığı, yerçekimi dalgaları veya karanlık madde parçacıkları gibi küçük bozulmaları doğru bir şekilde ölçmek için kullanılabilir.
Daha fazla oku:
Yeni güneş pili dünya verimlilik rekorunu kırdı
Leonardo da Vinci'nin belgelerine ne olduğu ortaya çıktı: değişmeye başladılar
Dünyaya çarptığında güneş plazmasının sesini dinleyin
Kapakta: Schrödinger'in kedisinin sanatsal bir illüstrasyonu. Resim: Yiwen Chu, ETH Zürih