Sürekli enerji altında ısınmayan kuantum madde keşfedildi

Günlük yaşamda ve klasik fizikte değişmez bir kural vardır: Bir sisteme sürekli baskı uygular, vurur veya enerji verirseniz, o sistem ısınır. Ancak kuantum dünyasında bu kuralın her zaman geçerli olmadığı, Innsbruck Üniversitesi ve Zhejiang Üniversitesi'nin ortak çalışmasıyla ortaya çıktı.Deneysel Fizik Bölümü'nden Hanns-Christoph Nägerl liderliğindeki ekip, kuantum maddelerinin dış müdahalelere karşı beklenmedik bir direnç gösterdiğini kanıtlayarak, teknoloji dünyası için kritik bir pencere açtı.BEKLENTİ KAOS, SONUÇ DÜZENAraştırmacılar deneyde, mutlak sıfırın sadece birkaç nanokelvin üzerinde soğutulmuş ve güçlü etkileşimli atomlardan oluşan tek boyutlu bir kuantum sıvısı kullandı. Bu atomlar, lazer ışığıyla oluşturulan periyodik ve hızlı darbeli bir ortama maruz bırakıldı.Klasik fizik kurallarına göre, bu sürekli ‘sürüş’ (driving) altında atomların enerji emerek ısınması ve dağılması gerekiyordu. Ancak ekip, ‘Çok Cisimli Dinamik Lokalizasyon’ (MBDL) adı verilen şaşırtıcı bir olguyu gözlemledi.Çalışmanın baş yazarı Yanliang Guo, durumu şu sözlerle özetledi: "Başlangıçta atomların her yere saçılacağını bekliyorduk. Bunun yerine, inanılmaz derecede düzenli davrandılar. Sistem enerji emmeyi durdurdu ve yapısını korudu."KUANTUM TUTARLILIĞI TERMAL DENGEYİ ENGELLİYORDeney sonuçlarına göre, kuantum tutarlılığı ve çok cisimli dolanıklık, sistemin termal dengeye ulaşmasını (ısınmasını) engelliyor. Prof. Nägerl, "Momentum dağılımı esasen donuyor ve sahip olduğu yapıyı koruyor. Sürekli dışsal uyarı altında bile yayılma davranışı göstermiyor" açıklamasında bulundu.Teori işbirlikçisi Lei Ying ise bu durumun klasik sezgilere aykırı olduğunu ve kuantum mekaniğine dayanan olağanüstü bir istikrarı ortaya koyduğunu belirtti.KUANTUM BİLGİSAYARLAR İÇİN KRİTİK EŞİKBu bilimsel keşif, sadece teorik fizik için değil, endüstriyel teknoloji için de büyük önem taşıyor. Özellikle kuantum bilgisayarların ve simülatörlerin geliştirilmesinde ‘kontrolsüz ısınma’ ve ‘dekoherans’ (tutarlılık kaybı) en büyük mühendislik engelleri arasında yer alıyor.Araştırmacılar, kuantum sistemlerinin kaosa ve ısınmaya nasıl direndiğinin anlaşılmasının, daha kararlı ve güçlü kuantum cihazları geliştirmenin yolunu açacağını vurguluyor. Deneyler ayrıca, sisteme rastgelelik eklendiğinde bu koruma kalkanının kırıldığını ve ısınmanın başladığını göstererek, sistemin hassasiyetini de doğruladı.