Kuantum mekaniği tuhaftır. Tuhaflığının dibine ulaştığınızı düşündüğünüzde, her zaman daha da tuhaf şeylerle dolu yeni bir alt bodrum keşfedersiniz. Bu tuhaflığın bir numaralı düşmanı Albert Einstein’dan başkası değildi; gerçekliğin deterministik olması gerektiğine inanıyordu. Ünlü esprisi “Tanrı evrenle zar atmaz” tam da bu fikirle ilgilidir. Ancak yanlış anladı ve bu bir kez daha kanıtlandı.
Bu makalenin geri kalanı bir ödeme duvarının arkasındadır. İçeriğin tamamına erişmek için lütfen oturum açın veya abone olun.
1927’de beşinci Solvay Konferansı modern fizik için devrim niteliğinde bir andı. Tartışılan pek çok konu arasında, her ikisinin de temelini oluşturan tamamlayıcılık ilkesi vardı. Heisenberg’in belirsizlik ilkesi ve dalga-parçacık ikiliği. Tamamlayıcılık, kuantum mekaniğinde belirli tamamlayıcı özellik çiftlerinin mevcut olduğunu ve aynı anda ölçülemediğini belirtir.
Danimarkalı fizikçi Niels Bohr bunu kuantum mekaniğinin temel taşı olarak görürken, Einstein bunun yanlış olduğunu düşünüyordu. Bu nedenle Alman bilim adamı, bunun gerçekten doğru olup olmadığını belirlemek için bir Gedanken deneyi (düşünce deneyi) önerdi. İkisi birlikte yeniden tasarladılar çift yarık deneyiparçacığın momentumuna göre ayarlanmış hareketli bir yarık ile. Yeni bir deney bunu en büyüleyici şekilde gün ışığına çıkarıyor.
Çift yarık deneyi önce ışığın dalgalardan oluştuğunu, ardından elektronların da dalga olduğunu kanıtladı. Einstein’ın fotonların ışık parçacıkları olduğunu kanıtlaması ile bu deney, parçacık-dalga ikiliğinin gerçekliğini pekiştirdi. Einstein-Bohr interferometresinde, parçacık çift yarığa ulaşmadan önce tek bir yarıktan geçecekti; bu, momentuma duyarlı olan yarıktan geçiyordu.
İlk yarık parçacığı, parçacığın momentumuna bağlı olarak belirli bir yöne doğru itecektir. Einstein, o zaman çift yarık kısmının hala çalışacağını, kırınım saçaklarını üreteceğini ve dolayısıyla hem parçacık hem de dalga davranışını göstererek tamamlayıcılığı ihlal edeceğini savundu. Bohr, belirsizlik ilkesi nedeniyle kırınım saçaklarının silineceğini savundu.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (USTC) Jian-Wei Pan ve işbirlikçileri, bu interferometrenin gerçek hayatta yeni bir versiyonunu yarattılar. Tıpkı ışıktan yapılmış bir çekici ışın gibi, bir rubidyum atomunu havada yakalamak için optik cımbız kullandılar. Atom, fotonu çift yarıktan göndermeden önce bir fotonun momentumuyla dolanıyordu. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde düzen Bohr’un öne sürdüğü gibi davranıyor – kusura bakma Albert!
Tamamlayıcılık ve hatta bu girişimölçer daha önce test edilmişti, ancak optik cımbızların kullanıldığı yeni düzeneğin ilgi çekici yeni uygulamaları var. Sistem ayarlanabilir olduğundan ekip, teoriye uygun olarak kenarları az çok bulanık hale getirmeyi başardı. Ayrıca, özellikle kuantum hesaplama söz konusu olduğunda, açık konular olan dolaşıklık ve bunun kaybı (eşevresizlik) gibi daha karmaşık kuantum mekaniği problemlerinde de kullanılabilir.
Çalışma dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.
News
