Araştırmacılar, geleceğin en havalı şeylerinin atomik seviyede çalışan buzdolapları kullanılarak oluşturulabileceğini söylüyorlar.
Araştırmacılar, bilim adamlarının artık çok soğuk nesneler yaratmak için geliştirdikleri madde üzerindeki kontrol seviyesi, tamamen yeni madde ve süper güçlü kuantum bilgisayarları oluşturmak için de kullanılabildiğini ekledi.
Bilim adamları rutin olarak mutlak sıfırın üzerinde bir dereceye kadar birkaç milyarda bir maddeyi soğuturlar, en düşük sıcaklık teorik olarak mümkündür, bu da eksi 459.67 derece Fahrenheit'e (eksi-273.15 Santigrat) karşılık gelir. Yine de, elektronların nesneler yoluyla dirençsiz bir şekilde zip yaptığı süperiletkenlik gibi diğer aşırı fenomenleri daha iyi anlayabilmek için, maddeyi daha da soğuk olan sıcaklıklara soğutmak isterler.
Şimdi fizikçiler, buzdolabının nasıl çalıştığına benzer bir fikirle ultra-soğuk madde yaratmanın yeni bir yolunu ortaya koyuyor. Buzdolapları, soğutuldukları alanın etrafında soğutucu olarak bilinen bir sıvıyı pompalar. Bu sıvı ısını emer. Soğutucu daha sonra bu ısıyı döküldüğü yerlere pompalanır.
Chill atomları
İlk önce araştırmacılar lazerlerle rubidyum atomlarını soğutdular. Düzgün kurulduğunda, bu ışınlar atomları absorbe ettiklerinden daha fazla enerji yayan, böylece onları daha soğuk yapan bir şekilde parlamaya zorlayabilir.
Atomlar lazerle vurulduktan sonra ışık verdiğinde, bu onlara hafif bir baskı uyguladı. Bilim adamları atomları kontrol etmek, ya onları yerinde tutmak ya da hareket ettirmek, bazen çarpışmalar yaratmak için bu baskıdan yararlandılar. [Tuhaf Fizik: Havalı Küçük Parçacıklar]
Araştırmacılar atomları daha soğuk bir hale getirerek evaporatif soğuma yaptılar. Bu madde bir fincan kahvenin sıcaklığını kaybetmesiyle aynı şekilde soğutulur - en sıcak atomların buharlaşmasına ve daha soğuk olanların geride bırakılmasına izin verilir.
Son olarak, araştırmacılar "optik kafesler" olarak bilinen lazer ağlarını kullandılar. İki atom, optik kafes içinde çarpışmak için yapıldığında, birinin uyarımları, diğerinin uyarımlarını bastırır, "orbital uyarım blokajı" denilen bir olaydır. Uyarılmış atomlar daha sonra sistemden çıkarılır - entropi, iş için kullanılabilir enerji miktarı - böylece kalan atomların soğumasına neden olur.
Optik kafeslerde rubidyum atomları ile yapılan deneylerde fizikçiler, orbital uyarım blokajı yoluyla atomlardan entropiyi kaldırabildiklerini başarıyla göstermiştir. Prensip olarak, şu an elde ettikleriden 10 ila 100 kat daha soğuk olan sıcaklıklara, mutlak sıfırın üzerinde bir derecenin onda biri ile onda biri arasındaki milyarda bir sıcaklığa ulaşabilirler. Ancak, gerçek hayatta bunu yapmak için muhtemelen daha uzun dalga boylu lazerlere ihtiyaç duyuyorlar, diyor Harvard Üniversitesi'nde bir fizikçi olan araştırmacı Markus Greiner.
Egzotik madde
Greiner WordsSideKick.com’a verdiği demeçte, araştırmaları "daha önce hiç görülmemiş olan, egzotik yeni madde durumları yaratmaya" yardımcı olabilir. “Bu malzemelerin özelliklerinin kim olduğunu biliyor musunuz?”
Greiner, mükemmel atom dizileri oluşturma yeteneğinin "genel amaçlı kuantum bilgisayar için mükemmel bir başlangıç noktası" olabileceğini söyledi. Kuantum bilgisayarları, kuantum fiziğinin tuhaf doğasını - örneğin atomaltı parçacıkların aynı anda iki zıt doğrultuda nasıl dönebileceği gibi - hesaplamaları normal bilgisayarlardan belirli problemler için daha hızlı bir şekilde çalıştırmaktadır.
Kuantum bilgisayarlarda yapılan araştırmalar, her bir soruna özel bir tür sorun için tasarlanmış cihazlarda olmuştur, ancak optik kafesler, modern kişisel bilgisayarlar gibi, birçok farklı problemle başa çıkabilecek genel amaçlı kuantum bilgisayarlarına yol açabilir.
Bilim adamları, Nature dergisinin 22 Aralık tarihli sayısında bulgularını ayrıntılı olarak anlattılar.