Fizikçiler, binlerce atomu “Schrödinger’in kedisi” durumuna sokarak, kuantum durumunda gözlemlenen en büyük makroskopik nesne rekorunu kırdı. Yeni bir çalışmada, araştırmacılar, kuantum mekaniğinin garip dünyasını yeni sınırlara zorlayarak, 7.000 sodyum atomundan oluşan nanoparçacıkların uyumlu bir dalga gibi davrandığını gözlemledi. Bu çalışma temel alınarak yürütülecek gelecekteki deneyler, biyolojik moleküllerin bir kuantum durumuna getirilmesine olanak tanıyarak, bu moleküllerin fiziksel özelliklerini araştırmanın yeni yollarını açabilir.
Deneyde, ekip sodyum nanoparçacıklarından oluşan bir demet üretip dar bir yarığa yönlendirdi. Sonuçlar, sodyum nanoparçacıklarının interferans deseni oluşturarak, dalga-parçacık ikiliği olarak bilinen tuhaf kuantum davranışını sergilediğini gösterdi. Bu nanoparçacıklar, şimdiye kadarki en makroskopik nesneler olarak bir kuantum süperpozisyonunda gözlemlenme rekorunu kırdı.
Kuantum dünyasında parçacıklar hem burada hem orada olabilir. Kuantum süperpozisyonu adı verilen bu fenomene eşlik eden paradoks, Erwin Schrödinger’in kediyi zehirli bir şişe ile kapalı bir kutuya koyma düşüncesiyle şekil bulmuştur. Bu durumda kedi hem ölü hem de diri olabilir. Benzer şekilde, kuantum ölçeğinde parçacıklar da aynı anda birçok yerde bulunabilir ve gözlemlenene kadar hem dalga hem de parçacık olarak davranır.
Araştırmacılar, büyük bir sodyum nanoparçacığı demetini dar bir yarığa yönlendirerek kuantum süperpozisyonu gözlemlemeyi başardı. İlk başlarda sodyum normal bir parçacık gibi davranıp düz bir çizgi oluştururken, daha sonra bu çizgi genişledi ve net bir interferans deseni oluşturdu. Bu durum, sodyum nanoparçacıklarının hem dalga hem de parçacık olarak davrandığını gösterdi.
Bu keşif, gelecekte bilim insanlarının virüs ya da proteinler gibi biyolojik materyalleri kuantum süperpozisyonunda gözlemleyebilmesini mümkün kılabilir. Deney, bu tuhaf kuantum fenomeninin gerçek dünyaya bir adım daha yaklaştığına işaret ediyor.
Kaynak: Live Science -Brandon Specktor
