Otago Üniversitesi’nden bilim insanları ilk kez atomları tek tek reaksiyona sokarak, molekül oluşumunda gerçekleşen etkileşimleri incelemeyi başardı. Otago Fizik Bölümü’nden araştırmacılar bu kuantum prosesini incelemek , binlerce lazer,vakum odası ve mikroskoptan oluşan ekipman kullandı. Daha öncesinde çoklu atom deneylerinden elde edilen istatistiksel verilerden yararlanırken, bu deneyde sadece 3 atomdan oluşan bir sistemin birbiri arasındaki etkileşimi incelenebildi.
Bilim insanları bu deney sayesinde mikroskopik dünyaya dair mevcut bilgimize karşın, yeni araştırmada şaşırtıcı sonuçlar elde edildi.
“Bizim metodumuzda üç atom, lazer ışınlarıyla 1 Kelvinin milyonda bir kesrine kadar(mutlak sıfıra yakın) soğutularak,tost makinesi kadar bir hiper-tahliyeli vakum odasında hapsediliyor. Atom içerek atom tuzaklarını yavaşça birleştirerek aralarında kontrollü etkileşimler üretiyoruz,” diyor Otago Fizik’ten Doç. Dr. Mikkel F. Andersen.
En Az Üç Atom Gerekiyor
Üç atom birbirine yaklaşırken, ikisi molekül oluşturuyor ve bütün atomlar prosesten salınan bir enerji çarpıyor. Mikroskop kamera sayesinde proses büyütülerek izleniyor.
“İki atom tek başına birleşerek molekül oluşturamıyor, bir kimya oluşması için en azından üç atom gerekiyor. Bu çalışmayla ilk kez, bu temel proses izolasyonla çalışıldı. Bu da çok atomlu çalışmalarda beklenmeyen bazı sürpriz sonuçlar doğurdu,” diyor araştırmada başı çeken doktora sonrası araştırmacı Marvin Weyland.
Örneğin, araştırmacılar ilk kez tekli proseslerin gerçek sonucunu görebildiler ve yeni proseste iki atomun nerede deneyden birlikte ayrıldıklarını gözlemledi. Çok atomlu deneylerde bugüne kadar bu kadar detaylı bir gözlem yapmak imkansızdı.
“Atomları moleküler seviyede inceleyerek, artık atomların nasıl çarpışarak, birbiriyle reaksiyona girdiği hakkında daha fazla bilgi sahibiyiz. Geliştirilen bu teknik sayesinde özel kimyasallardaki tekli molekülleri nasıl oluşturup, kontrol etmemize yardımcı olabilir,” diyor Weyland.
Araştırmacılar bu gelişmeler sayesinde geleceğin kuantum teknolojileri için faydalı olabileceğinin altını çiziyor. Bu sayede kuantum bilgisayar teknolojilerindeki sapmalar aydınlatılabilir.
80lerden bu yana gittikçe daha küçük ölçekte çalışarak, teknolojik aygıtların gelişimi hızlandı. Örneğin, bugün cep telefonlarında 90ların bilgisayarlarından kat be kat işlem gücüne sahibiz.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-02-physicists-individual-atoms-groundbreaking.html
Referans:
L. A. Reynolds et al. Direct Measurements of Collisional Dynamics in Cold Atom Triads, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.073401
Merhaba değerli dost, zaman, emek ve sevgiyle bu bilgi paylasimlarin için çok teşekkür ederim. Bilimin her türlüsünü seven bir insan olarak sizin gibi insanların çoğalması dileğimle size tekrar teşekkür ederim.
Mutluluk, huzur ve sağlık hep sizinle olsun.