Kuantum parçacıkları ilk kez takip edilebildi

Kuantum teorisinin altında yatan prensiplerden birisi, kuantum nesnelerinin dalgalar veya parçacıklar halinde bulunabileceğidir. Fakat ölçüm yapılana kadar var olmazlar, bu da görünüşe göre gözlem yapılmadıkça kuantum nesnelerinin tanımlanmasını ve izlenmesini imkansız kılmaktadır.

Bilim Fili’den İdris Kalp’in haberine göre, 18 Aralık 2017 tarihinde Physical Review A dergisinde yayımlanan çalışmada, araştırmacılar; parçacığın kendisinin ölçülmesi yerine, parçacığın çevresiyle etkileşme biçiminin incelenerek, gözlemlenmeyen kuantum parçacıklarının izlenebileceğini gösterdiler. Çalışmanın başyazarı ve Cambridge Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan David Arvidsson-Shukur “dalga fonksiyonu” adı verilen bir fizik terimi üzerine yoğunlaştı. Dalga fonksiyonu görünüşte bilgi açısından zengin olmasına rağmen, gerçek kuantum parçacıklarının bir temsilinden ziyade daha çok bir matematiksel araç olarak kullanılagelmiştir. 

Parçacıklar hareket ettikçe, çevrelerini “etiketler”. Her bir etiket veya çevreyle etkileşim, bilgiyi parçacıkların içerisine kodlar. Arvidsson-Shukur ve çalışma arkadaşları, parçacıkları doğrudan gözlemlemeden bu “etiketleyici” etkileşmelerin haritalandırılması için bir yöntem geliştirdi. Ayrıca bu etiketleri takip ederek, deneyin sonunda parçacıklar üzerinde gözlem yapıldığında, araştırmacılar bilginin parçacıklardan deşifre edilebileceğini de keşfetti. Bu da bilim insanlarının, kuantum parçacıklarının hareketini takip etmelerini sağlayarak, onlara parçacıkların davranışlarına yönelik daha derin bir bakış açısı kazandırıyor.

Gözlemlenmeyen parçacıkların takip edilebilmesini sağlayan bu yöntem, ayrıca bilim insanlarının, kuantum mekaniğinin eski öngörülerini sınamasına da olanak sağlayabilir. Bu öngörüler arasında; bir parçacığın aynı anda iki farklı yerde bulunabilmesi veya iki insan arasında herhangi bir parçacık hareketi olmadan bilginin iletilebildiği telepati gibi öneriler de var. Yani bu çalışma daha önce imkansız olduğu düşünülen bir olayın aslında mümkün olduğunu göstermekle kalmıyor; ayrıca araştırmacıların, telepatinin potansiyel varlığını sınamalarına da olanak sağlıyor. Fakat daha da önemlisi, bu deney fizikçilerin, dalga parçacıkları hakkındaki anlayışlarını genişletiyor.