En Popüler Anahtar Kelimeler kuantum evrim sinirbilim uzay kütleçekim sicim teorisi büyük patlama şempanze makro Telomer
Biyoloji
Genetik Hayvanlar Bitkiler Mantarlar Mikroskobik Yaşam Medikal
Evrim
İnsan Evrimi Canlıların Evrimi Evrimsel Psikoloji Paleontoloji
Doğa Bilimleri
Fizik Kimya Yerbilim Çevrebilim
Diğer Bilimler
Sinirbilim Psikoloji Arkeoloji Eğitim Dilbilim Teknoloji
Uzay Bilimleri
Gökbilim Evrenbilim Uzay Keşifleri Uzay Teknolojisi
Keşfet
Bilimin Doğası Yazı Dizileri Soru-Cevap İnfografik Liste Podcast
Patreon ile Bağış Yap
Hepsi
Sadece Başlıklarda Ara
Sadece Yazı İçinde Ara
Arama yapmak istediğiniz kelimeyi giriniz.
En Popüler Anahtar Kelimeler kuantum evrim sinirbilim uzay kütleçekim sicim teorisi büyük patlama şempanze makro Telomer
Üye Girişi
Üye Ol
E-Posta Adresiniz:
Şifreniz:
Twitter ile Giriş Yap
Facebook ile Giriş Yap
İsim:
Soyisim:
E-Posta Adresiniz:
Şifreniz:
Twitter ile Üye Ol
Facebook ile Üye Ol
E-Posta Adresiniz:
Twitter ile Giriş Yap
Facebook ile Giriş Yap
Doğa BilimleriFizik 26 Mart 2015
Kuantum ve Klasik Dünya Arasındaki Geçiş Noktası Bulundu
Eğer optik aygıtlarda ışığın gücünden bütünüyle yararlanmak istiyorsak, fotonu yani ışığı oluşturan temel birimi anlamamız gerek. Ancak bu hiç de kolay değil. Çünkü fotonların f...
Beğen Kaydet
0
Bilinmiyor
Sevkan Uzel
Yıldız Teknik Üniversitesi - Çevirmen/Editör
Takip Et
Bilinmiyor
Sevkan Uzel
Yıldız Teknik Üniversitesi - Çevirmen/Editör
Bütün Yazılarını Gör Takip Et
Eğer optik aygıtlarda ışığın gücünden bütünüyle yararlanmak istiyorsak, fotonu yani ışığı oluşturan temel birimi anlamamız gerek. Ancak bu hiç de kolay değil. Çünkü fotonların fiziksel davranışı, elektronlarda ve diğer atom-altı parçacıklarda olduğu gibi, kuantum fiziği ile tanımlanıyor; klasik fizik ile değil.
Geçtiğimiz günlerde klasik ve kuantum davranışın kesişim noktasına ilişkin Bar-Ilan Üniversitesi'nde yapılan gözlem, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar, fiber bazlı, lineer olmayan bir süreç kullanarak, kuantum dünyasından nasıl ve hangi koşullarda klasik davranışın belirdiğini gözlemleyebildiler.
Dolaşıklığın Üstü ve Dışı
Kuantum dünyasında, foton çiftleri dolaşık olabilir. Yani birbirlerinden çok uzakta olsalar bile, birine uygulanan ölçüm diğerini de etkiler. Albert Einstein tarafından "uzaktan hayaletimsi etki" olarak adlandırılan bu olay, bir başka sağduyuya aykırı iddiayı gündeme getirmiştir. O da şu ki, gözlemlenmedikleri sürece fotonlar eşzamanlı olarak tüm olası durumlarda bulunurlar.
Genişbantlı dört-dalga karışımı (FWM) denilen iyi düzenlenmiş bir teknik kullanarak, bilimciler optik bir fiberden lazer ateşleyerek, dolaşık foton çiftleri yani "bi-foton"lar üretti. "FWM tekil bi-fotonların kuantum haberleşme şemaları açısından önemli bir kaynak; özellikle de fiber-içi uygulamalarda," diyor makalenin başyazarı Rafi Vered. Doktora öğrencisi olan Vered'in çalışması, Bar-Ilan Üniversitesi Fizik Bölümü ve Bar-Ilan Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Enstitüsü öğretim görevlileri Dr. Avi Pe'er ve Prof. Michael Rosenbluh danışmanlığında sürüyor.
"Bi-fotonları, sistemin ya saf klasik ya da saf kuantum davranış göstermesini sağlayan yüksek veya düşük güçlü lazer atımları ile üretmek yerine, biz orta dereceli bir güç rejimine odaklandık. Bu orta dereceli güç düzeyinde, 'hayaletimsi' kuantum davranış ile 'klasik' dalga fiziği sınırının aşıldığı geçiş noktasını gözlemleyebildik."
Güç, Atım ve Girişim Desenleri
Araştırmacıların deney düzeneği tek bir foton üzerine değil de, sadece foton çiftlerini etkileyen benzersiz bir girişim görüngüsü üzerine odaklandı. Bu girişimin miktar ölçümü, ışığın hem dalga benzeri, hem de parçacık benzeri davranışını kapsayan ikili doğasının açığa çıkabileceği bir çeşit optik "engelleme durumu" yaratılarak başarıldı.
"Deneyimizde, foton çiftlerinin dalga benzeri girişim deseni sergilerken, parçacık gibi davranmalarını inceledik," diye açıklayan Pe'er, bu etkinin bir bi-foton çiftindeki fotonlar arasındaki kuantum dolaşıklıkla kesinlikle bağlantılı olduğunu ekliyor. "Bu girişimi bir zayıflatıcı -ışın bölücü- ekleyip yöneterek, fotonlar arasındaki kuantum dolaşıklığı bilinçli biçimde kırdık."
Pe'er'a göre, ışığın zayıflatıcıdan geçişi pek çok fotonu bi-foton eşinden sıyırıyor ve böylece ayrılmamış bir foton çiftinin zayıflatıcıdan geçme olasılığının, tek bir fotonun kendi başına geçme olasılığından çok daha düşük olmasına yol açıyor. Bi-fotonlara özgü girişimi büyük ölçüde düşüren bu değişim, doğrudan değişken lazer güç düzeyleri ile bilimciler tarafından belirleniyor.
"Oldukça geniş bir güç düzeyi yelpazesinde lazer atımları ateşleyerek bi-fotonlar ürettik," diyen Vered şöyle devam ediyor: "Bi-foton sayısı belli bir sınır değerin altında olduğunda, özelliklerini kuantum mekaniği ile tanımlamak gerekiyor. Ancak, eğer çok sayıda çift başarıyla geçerse, bunların davranışı klasik fizik ilkeleri ile öngörülebiliyor. Böylece biz de ışığın kuantum doğasının, klasik yasalarla yönetilen ve kuantum olmayan kurallara uyacak biçime 'çöktüğü' geçiş noktasını tanımlayabildik."
Ultra-Hızlı Bi-foton Algılaması
Makalede söz edilen bir diğer başarı da bilimcilerin bi-fotonları benzeri görülmemiş yüksek bir oranda algılayabilmeleri. "Laboratuvarımız, tekil bi-fotonların üretimi ve iletiminde (saniyede yaklaşık 1014 bi-foton) dünya rekoruna sahip," diyor kuantum optiği ve lazer fiziği uzmanı Pe'er. Ayrıca bu son çalışmaya kadar, bu kadar yüksek sayıda bi-fotonun bir özellik değil, bir hata olarak düşünüldüğünü de ekliyor.
"Bu çalışmada, bi-fotonları yani dolaşık enerji taneciği çiftlerini üretmek için fiber bazlı lineer olmayan bir süreç denedik," diyen Pe'er, ortaya çıkan geniş bant ultra-yüksek (gerçek deneyde saniyede 1014 bi-fotona kadar) akımın, her pikosaniyede yaklaşık 100 fotonun hedeflerine ulaşabileceğini belirtiyor. "Diğer yöntemlere göre bu dev bir ilerleme. Şimdiye dek başka hiç bir foton algılama yöntemi bu kadar yüksek bir akım değerine, gelen veriyi 'boğmadan' erişemiyordu. Biz bu sorunu, farklı bir algılama ilkesi ile çözdük. Algılayıcıda, iletimde kullanılanlar gibi lineer olmayan fiber kullandık. Böylece süreci ters çevirerek, bi-fotonları vardıklarında tanımladık."
Schrödinger'in Kedisini Görmenin Başka Yolları
Vered'e göre, çalışmanın ilginç bir yönü de kuantum süperpozisyona (dolaşık taneciklerin gözlemlenene dek olası tüm durumlarda bulunmasına) ilişkin sunduğu sağlam, optik tabanlı bakış açısı. "Kuantum kuramının tüm popüler açıklamaları genelde Schrödinger'in kedisi deneyi ile başlar," diyor Vered.
"Yaşam ile ölüm arasındaki geçiş noktasına bakmak yerine, bizim deneyimiz kuantum davranışın nasıl klasik fizik doğurduğunu inceliyor. Kuantum davranış çok küçük ölçekte kendini gösterdiğinden, geçiş noktasını, Schrödinger'in kedisinin aynı anda hem ölü hem canlı algılanacağı kadar küçük boyutlara indiği yer olarak tanımladığımız düşünülebilir."
Kaynak: Phys.org, Team finds 'tipping point' between quantum and classical worlds
< http://phys.org/news/2015-03-team-quantum-classical-worlds.html >
Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu "Kullanım İzinleri"ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.
Kaynak ve İleri Okuma
Etiket
dolaşıklık kuantum fiziği Schrödinger'in kedisi süperpozisyon
Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
Destek Ol
Yorum Yap (0)
Bunlar da İlginizi Çekebilir
Fizik
14 Temmuz 2016
Kaos ve Dolaşıklık Arasında Bağlantı Saptandı
Doğa Bilimleri
17 Eylül 2015
Işın Kılıcı Yapmak Mümkün mü?
Fizik
26 Nisan 2016
480 Atom Arasında Bell Bağlaşıklıkları Gözlemlendi
Doğa Bilimleri
05 Şubat 2017
Yeni Bir Madde Formu: Zaman Kristalleri
Fizik
27 Mayıs 2016
Schrödinger'in Kedisi Aynı Anda İki Farklı Kutuya Saklanabiliyor
Doğa Bilimleri
22 Nisan 2015
Parçacık Alışverişi Olmadan Kuantum Durum Aktarımı
Fizik
04 Aralık 2016
Kuantum Kütleçekimin Zaman Problemi
Fizik
28 Ocak 2016
Uzay Dolaşıklığından Daha Tuhafı da Var: Zaman Dolaşıklığı
Fizik
14 Ekim 2014
Fotonlar Paradokstan Görüntü Elde Ediyor
Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak istersen Patreon üzerinden aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsin.
Destek Ol
En Çok Okunan
1
Psikoloji
Pedofili Nedir? Pedofil Beyni Nasıldır? Pedofili Tedavi Edilebilir mi?
Yazar: Gürkan Akçay
2
Evrim
Çıplak Gerçek: İnsanların Neden Kürkü Yoktur?
Yazar: Editör
3
Bilimin Doğası
Bilimsel Temeli Olmayan Bir Etiket: Irk
Yazar: Gürkan Akçay
4
Biyoloji
Evrimsel Süreçte Devrim Yaratan Ortaklıklar: Endosimbiyotik İlişkiler
Yazar: Sevkan Uzel
5
Biyoloji
Omurgalılara Genel Bir Bakış
Yazar: Editör
Bu Ay Öne Çıkanlar
1
Katalin Kariko: mRNA Aşısının Arkasındaki Bilim İnsanı
Zeynep Senis Çevirmen/Yazar
2
İnsanlık Uygarlığı Neden Bu Kadar Geç Keşfetti?
Gürkan Akçay Boğaziçi Üniversitesi - Yazar / Editör
3
Erkekler Ne Zaman Karın Kaslarına Takıntılı Olmaya Başladı?
Zeynep Senis Çevirmen/Yazar
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile haberdar olmak istiyorum.
Abone Ol
Arşiv
Yıl Seçiniz 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Ay Seçiniz Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık