Bir Elektronun Geometrik Haritası İlk Kez Çıkarıldı

Daha önce bir fen bilgisi ders kitabını açtıysanız, muhtemelen bir atomun resmini görmüşsünüzdür. Atom çekirdeğini oluşturan bir demet proton ve nötron ile, bunların etrafında dönen bir elektron sürüsü resmedilir hep. Fakat aynı zamanda tüm bu parçacıkların, genelde tasvir edildiği gibi küçük ve düzgün birer küre şeklinde görünmediğini de biliyor olabilirsiniz.

Elimizdeki bilgilere göre, elektronların aslında kendilerine ait bir ‘şekli’ yok; bunun yerine elektronlar ya nokta parçacıklar, ya da enerjilerine bağlı olarak şekil değiştiren bir dalga gibi davranan varlıklar. Şimdiyse fizikçiler, ilk defa yapay bir atomdaki tekil bir elektronun haritasını çıkarmışlar.

Araştırmacıların kullandığı yöntem, nanometre ölçeklerindeki ufak yarıiletkenler olan kuantum noktalarının kullanılmasını kapsıyormuş. QLED televizyonlar gibi kuantum noktalı görüntüleme teknolojisini duymuş olabilirsiniz; fakat bunlar, yüksek çözünürlükte film izlemekten çok daha fazla şeye yarıyorlarmış.

Bu cisimlere aynı zamanda yapay atomlar da deniyormuş çünkü bu cisimler, temel olarak elektronları hapsedebiliyor ve bunların hareketlerini üç boyutta sınırlandırarak, onları elektrik alanlarıyla birlikte sabit tutabiliyorlarmış. Hapsolan bu elektronlar, bir atoma bağlı olan elektronlar gibi davranıyor ve belirli konumlarda kalıyorlarmış.

Bir tayfölçer kullanan araştırmacılar, bir kuantum noktasındaki enerji seviyelerini belirlemiş ve bunların, çeşitli kuvvet ve yönlerdeki manyetik alanlarda nasıl davrandıklarını gözlemlemişler.

Bu sayede araştırmacılar, bu kuantum noktasının içinde yer alan bir elektronun dalga fonksiyonunun şeklini, bir nanometreden bile daha küçük olan ölçeklere kadar hesaplamayı başarmışlar.

Basel Üniversitesi’nde fizikçi olan Daniel Loss, şöyle söylüyor: “Bunu basit bir şekilde anlatırsak; bu yöntemi kullanarak, bir elektronun nasıl göründüğünü ilk defa gösterebiliyoruz.”

Fakat araştırmacıların tek yaptığı şey bu değilmiş. Elektrik alanında ayarlama yaparak; elektronların dönüşünü, yüksek oranda hedefli ve kesin bir şekilde kontrol etmişler ve elektron hareketinin şeklini değiştirmeyi başarmışlar.

Bu gelişme, gelecekte yapılacak araştırmalar ve teknoloji için çok büyük potansiyeller barındırıyormuş. Bu durum, kuantum dolanıklık araştırmasında bir rol oynayabilirmiş çünkü başarılı şekilde gerçekleşen dolanıklıklar, iki elektronun dalga fonksiyonunun aynı düzlem boyunca yönlendirilmiş olmasını gerektiriyormuş. Bir elektronun dalga fonksiyonunun şeklini kontrol edebilmek, bu sebeple çok faydalı olabilirmiş.

Teknoloji konusuna geldiğimizde ise; bir elektronun dönüş hızı, kuantum bilgisayarlardaki en küçük bilgi birimi olan kübit biçiminde kullanılabilirmiş; tabi bu dönüş kontrol altına alınabildiği zaman.

Bu dönüş, kısmen bir elektronun geometrisine bağlı olduğundan; bu kontrolü gerçekleştirmenin muhtemel yöntemlerinden birisi de buymuş.

Araştırma, iki makale halinde Physical Review Letters ile Physical Review B bültenlerinde yayınlandı.

 

 

 

 

ScienceAlert

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

2 Yorum

  1. E.H. dedi ki:

    -Mış, -miş, -muş ile bilim makalesi yazılmaz. Duyulan Geçmiş Zaman (Mişli Geçmiş Zaman) hikayelere, masallara ve dedikodu bağlamlarına ait ifade biçimidir. Yazarın dikkatine.

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir