Kuantum aleminin bir yerinde, küçücük, minik bir çılgınlık yaşanıyor. Araştırmacılar, çapı 350 insan DNA’sı ipliği büyüklüğünde olan ve dakikada bir milyardan fazla kez dönerken ışığı bir disko topu gibi yansıtan ultra küçük havada süzülen elmaslar yarattılar.
Küçücük parti süslemeleri, kuantum mekaniği ile yer çekimi arasındaki ilişkiyi aydınlatmaya yardımcı olabilecek süper hassas ölçümler yapmak için bunları kullanan Purdue Üniversitesi bilim insanlarının eseridir. Nanoelmasları havaya kaldırmak için daha önce de çabalar olmuştu, ancak bunu gerçekten çalıştırmak inanılmaz derecede hassas koşullar gerektiriyor.
Purdue Üniversitesi’nde fizik ve astronomi profesörü olan Tongcang Li, “Geçmişte, bu yüzen elmaslarla yapılan deneylerde, bunların vakumda kaybolmasını önlemede ve spin kübitlerini okumada sorun yaşanıyordu” dedi. ifade“Ancak, çalışmamızda, özel bir iyon tuzağı kullanarak yüksek vakumda bir elması başarıyla havaya kaldırdık. İlk kez, yüksek vakumda havaya kaldırılan elmasın içindeki spin kübitlerinin davranışını gözlemleyebildik ve kontrol edebildik.”
Bilgisayar bitlerinin kuantum versiyonları olan kübitler, yarı iletken malzemenin bireysel elektron yüklerini ve ilişkili spinlerini yakalamak için kullanıldığı kuantum bilgisinin temel birimidir. Elmasın dönüşünün spin kübitlerini nasıl etkilediğini incelemek için gerekli koşulları yaratmak için araştırmacıların elması dakikada 1,2 milyar dönüş gibi baş döndürücü bir hızda döndürmeleri gerekiyordu.
Bunu, bilgisayar çipleri yapmak için kullanılan aynı teknik olan fotolitografiyi kullanarak 300 nanometre kalınlığında altın kaplamalı bir safir gofret oluşturarak başardılar. Çapı ortalama 750 nanometre olan elmaslar, yoğun basınç ve yüksek sıcaklıklar kullanılarak yaratıldı ve bize ışıltılı kayaları veren doğal süreci hızlandırdı. Elmaslar, elektron spin kübitlerini barındırabilecek minik yapılar içeriyordu.
Bir elmasın dönüşünü ölçmek için, yeşil bir lazerle vuruldu ve bu da kırmızı ışık yaymasına neden oldu. Bu ışık, araştırmacıların elektronların dönüş durumlarını belirlemesine olanak sağladı. Nanoelmas’ın dönüşünü izlemek için başka bir lazer kullanıldı. Döndükçe, nanoelmas lazerlerin kızılötesi ışığını tıpkı bir disko topu gibi dağıtıyordu.
Yeni teknik, bir makalede açıklandığı gibi, kağıt dergide Doğa İletişimleri, Araştırmacılar, kuantum fiziği gibi baş döndürücü kavramların incelenmesine olanak sağlayacağını, hassas ivmeölçerler ve elektrik alan sensörleri gibi pratik uygulamaların da olacağını söyledi.
Ne yazık ki, ekibin aynı zamanda minik ışıklı çubuklar icat edip edemediği konusunda bir bilgi yok.
