Işık ile Madde Birleştirilerek Yeni Parçacıklar Oluşturuldu

Kainattaki her atomun kendine ilişkin bir parmak izi vardır. Her unsur, aşikâr güç seviyelerinde ışığı emer ya da yayar. Hususların bu parmak izlerini kullanan araştırmacılar da atomları tanımlar. Teknik olarak gezegen yüzeyindeki bir hidrojen ile 460 milyon ışık yılı uzaktaki hidrojen tıpkı ışık kuvvetini emer.

Atomların elektrik ve manyetik meydanlarla manipülasyonu mümkün olsa da umumî karakteristikleri değişmez. 3 Temmuz tarihinde Nature’da yayımlanan bir makale ise bütün bildiklerimizi değiştirebilir. Chicago Üniversitesi’nden araştırmacılar, elektronları lazerler ile etkileyerek yarı atom, yarı ışıktan oluşan parçacıklar üretmeyi başardı. Bu parçacıklar yeni davranış biçimleri sergiliyor. 


Yardımcı Profesör Jonathan Simon’ın ekibi unsur ve ışık arasındaki duvarı yıkmayı başardı. Böylece temel özellikleri incelemeyi amaçladılar. Parçacıkların kuantum seviyesinde nasıl etkileşime girdiklerini çözmenin yanı sıra bu çalışma, bir gün teorik olarak hacklenemeyen kuantum muhaberenin yolunu açacaktır. 

Bu çalışmanın ilerisinde ise ışıktan oluşan unsurlar oluşturmak, belirli foton yapılarını üretebilmek mümkün olacak. Bu yapılar, sair hususlarla etkileşime girebilecek. Alışılagelmiş kaidelerde ise fotonlar, hususlarla etkileşime girmiyor.

Araştırmacılardan Logan Clark, olağanda fotonların etkileşime girmediklerini, aralarında bir reaksiyon yaratmak için atomları aracı olarak kullandıklarını söyledi. Elektronların zahir kuvvet seviyelerinde fotonlarla etkileşime girmelerinin sorun oluşturduğunu belirten araştırmacı, bu nedenle de istedikleri güç seviyelerinin özelliklerini taklit edip edemeyeceklerini görmeyi amaçladıklarını söyledi. 


Daha evvel Floquet mühendisliği ismi verilen kuantum yapı manipülasyon prosedürünü kullanmış olan Clark, sistem hakkında malumat verdi. Sıradanda kuantum unsurları sarsarak istedikleri seviyeye geçirdiklerini söyleyen araştırmacı, arada çıkan ve farklı güç seviyelerindeki kopyaları şimdiye kadar daima yan eser olarak görüldüklerini, birinci kez emel haline geldiklerini söyledi. 

Bu kopya yapılar, özünde ana unsura bağlılar. Adeta bir kopya üzere davranan bu yapılardan birinde bir kayma olduğunda öbürleri de tıpkı biçimde kayma gösteriyor. Bu fotonların sarsılmış olan atomlarla etkileşimiyle, araştırmacılar “Floquet kutuplanma” ismi verilen yapıları ortaya çıkardı. Birbirleriyle kuvvetli formda etkileşime gire bu yapılar, hareket ve çarpışma konusunda alışıldık parçacıklara kıyasla çok daha esnekler. 

Araştırmacılar, Floquet kutuplanmasının sürprizlerle dolu olduğunu ve yapısal özelliklerini hala keşfettiklerini açıkladı.