Fizikçilerden "ürkütücü" kuantum dolanıklığı keşfi

Kuantum fiziğinde dolanıklık, aynı kaynaktan gelen iki parçacığın bağlı kalmasını ifade ediyor. Bu olgu sayesinde iki parçacık arasında ne kadar mesafe olursa olsun aralarındaki bağ sürüyor.

Örneğin bir parçacık bir şeyden etkilendiğinde, dolanık olduğu diğer tüm parçacıklar da bundan etkileniyor. Bir parçacığa dair ölçümler, ötekiler hakkında da bilgi edinmeyi sağlıyor.

fazla oku

Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)

Albert Einstein bu ilginç olguya "uzak mesafede ürkütücü etkileşim" diyor.

Kuantum dolanıklığı, son derece güvenli iletişim ağlarından kuantum bilgisayarlara kadar pek çok teknolojinin temelinde yatıyor.

Araştırmacılar atomlar ve fotonlar gibi parçacıklar arasında onlarca yıldır dolanıklık yaratıp ölçümler yapıyor.

Ancak bilim insanları, yüksek enerjili çarpışmalar sırasında üretilen kısa ömürlü parçacıkları içeren daha zorlu koşullarda bunun mümkün olup olmadığından emin değildi.

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'ndeki (CERN) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı kullanan araştırmacılar, bir Higgs bozonunun bozunmasıyla üretilen bir çift Z bozonu arasında dolanıklığa dair ilk güçlü kanıtı buldu.

2012'de keşfedildiğine büyük ses getiren Higgs bozonu, evreni dolduran ve diğer parçacıklara kütlelerini veren Higgs alanının varlığını kanıtlayan bir temel parçacık.

CERN'in ATLAS deneyi kapsamında araştırmacılar, protonları ışık hızının yüzde 99,99'u hızında birbirine çarpıştırarak 13 trilyon elektron voltluk enerji üretti. Bu çarpışma sonucunda ortaya Higgs bozonu çıktı.

Ardından Higgs bozonunun bozunmasıyla Z bozonu diye bilinen iki adet atomaltı parçacık meydana geldi.

Daha sonra kısa ömürlü Z bozonlarının her biri bozunarak ardında, ikişer tane elektron veya daha yüksek kütleli müon bıraktı.

Z bozonları bir saniyedan çok daha kısa sürede yok olsa da ATLAS dedektörü, ortaya çıkan elektronların ve müonların yönlerini ölçmeyi başardı. Ekip, bu parçacıkların yayıldığı açılara dayanarak Z bozonlarının spinlerini (dönü) saptamayı başardı.

Bulguları hakemli dergi Physical Review Letters'ta 11 Eylül Cuma yayımlanan çalışmaya göre Z bozonları arasında dolanıklık olduğuna dair güçlü kanıt bulundu.

Bilim insanları bunun, bugüne kadar kaydedilen en yüksek enerjili kuantum dolanıklığı olaylarından biri olduğunu söylüyor.

Oxford Üniversitesi'nden çalışmanın ortak yazarı Alan Barr, "Dolanıklığı, tek fotonlarla yapılan laboratuvar deneylerinde görülen hassas bir şey olarak düşünmeye alışkınız" diyerek ekliyor:

Dünyada gerçekleştirebildiğimiz en şiddetli çarpışmalardan bazılarında üretilen Z bozonları kadar ağır ve kısa ömürlü parçacıklar arasında dolanıklığın böylesine açık biçimde varlığını sürdürdüğünü görmek, bu kuantum etkisinin ne kadar temel ve dayanıklı olduğunu gösteriyor.

Ekip bu keşfin, kuantum bilgi bilimindeki araç ve fikirleri kullanarak bunları parçacık fiziğine uygulamaya yönelik çabaların parçası olduğunu söylüyor.

Bu sayede bilim insanlarının, çarpıştırıcı verilerini daha iyi analiz ederek evrenin gizemini çözmeye bir adım daha yaklaştığını belirtiyorlar.

Barr, "Bu çalışma, bir gün kuantum bilgisayarlarının çalışmasını sağlayabilecek kuantum mekaniğinin aynı tuhaf kurallarının doğanın her yerinde, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın aşırı yüksek enerjilerinde bile geçerli olduğunu hatırlatıyor" ifadelerini kullanıyor.

Independent Türkçe, Oxford Üniversitesi, BBC Sky at Night Magazine, Science Alert, Physical Review Letters

Derleyen: Büşra Ağaç

DAHA FAZLA OKU

Hakkında daha ayrıntılı: çevirifizikCERNkuantum

DAHA FAZLA HABER OKU

ÇEVİRİ BİLİM

Amerika'ya özgü sanılan dinozorun fosilleri İspanya'dan çıktı

ÇEVİRİ BİLİM

Ay'daki su, büyük şehirler kurmak için yeterli değil

ÇEVİRİ BİLİM

Venüs kendi uydusunu mu yuttu?

ÇEVİRİ BİLİM

Yeni keşif, Antik Roma dindarlığının "en mahrem alanına" ışık tuttu