Kuantum Bumerang Etkisi İlk Kez Deneysel Olarak Gözlemlendi

Yeni araştırmalar, düzen bozulduğunda atom altı parçacıkların bir eve dönüş içgüdüsüne sahip olduğunu ve teorik bir öngörüyü doğruladığını gösteriyor. Katı yapılar çözüldüğünde, parçacıklar itilip uzaklaştırıldıktan sonra başlangıç ​​noktalarının güvenli bölgelerine geri dönerler.

Sezgisel olarak düzensiz sistemleri katı durağanlık veya düzenin aksine, nesnelerin çok fazla hareket ettiği sistemler olarak düşünüyoruz - öğretmenin bulunduğu ve olmadığı bir sınıflardaki hareket farklılıkları gibi düşünülebilir. 1958'de Philip Anderson, düzensizlik yeterince arttığında elektronların aslında daha bölgesel olarak kısıtlandığını ve düzensizliğin arttığı sırada bulundukları yerden asla uzaklaşmadığını gösterdi.

Anderson'ın çalışması, düzensiz sistemlerde zayıf elektrik iletimini açıklamaya yardımcı oldu, ancak daha fazlasını da ortaya çıkardı. Çalışma 2019'da “kuantum bumerang etkisi” olarak kabul edildi. Etki, parçacıkların düzensiz sistemlerde uzaklaştığında ilk konumlarına döndüğünü gösterir. Anderson'ın makalesinden altmış dört yıl sonra, bu etki Physical Review X'teki yeni bir makaleyle doğrulandı.

Santa Barbara'daki California Üniversitesi'nden Dr. David Weld, etkinin aslında kötü bir şekilde adlandırıldığını söyledi ve “Yakalama becerileriniz zayıfsa, bir bumerang sizi geçmeye devam edecektir. Düzensiz bir sistemde, itilen bir elektron, bir bumerangdan çok bir köpek gibidir, sadakatle geri döner ve başlangıç ​​noktasında durur (eğer kişisi oradaysa). Düzenli bir sistemde ise elektron ya hareket etmeye devam eder ya da bir atomun içine girer ve yakalanır.” dedi.

Etkinin gerçekliğini kontrol etmek için Weld ve ortak yazarlar 100.000 lityum atomunu Bose-Einstein Kondensatına soğuttular ve atomların hareketlerini gözlemlediler. Heisenberg tarafından ünlü hale getirilen momentum ve konum arasındaki kuantum ilişkisini kullanan ekip, konum yerine hareketin restorasyonunu aradı.

Bir dizi 25 lazer darbesi elektronların momentumunu artırdığında, hızla daha önce sahip olduklarına geri döndüler. Bu, klasik bir dünya görüşünden tanıdık gelebilir - ivmenin sürtünme nedeniyle kaybolmasına alışkınız. Ancak, kuantum dünyasında geçerli değildir. Bunun yerine, momentum kaybı atomların dalga benzeri davranışının bir örneğidir.

Bumerang etkisinin yalnızca belirli durumlarda meydana geldiği tahmin edildi ve yazarlar, etkinin lazer darbelerinin düzenliliğine bağlı olduğunu ve bu değişiklik olduğunda dağıldığını tespit ederek bunu doğruladılar. Universite Cote d'Azur'dan yardımcı yazar Profesör Patrizia Vignolo, sonuçların yeni kuantum deneyleri için güvenli bir bahis değil, beklentilerle mükemmel bir şekilde eşleştiğini söyledi.

Makale, bunun yalnızca bir başlangıç ​​olduğunu ve "yüksek boyutlu sistemlerdeki bumerang fenomenini daha egzotik başlangıç ​​durumlarını ve etkileşimli sistemlerde çok cisimli bumerang etkilerinin varlığını veya yokluğunu" keşfetme potansiyeline sahip olduğunu öne sürüyor.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/physics/quantum-boomerang-effect-observed-experimentally-for-first-time/