Tampere Üniversitesi’nden araştırmacıların Almanya ve Hindistan’daki meslektaşlarıyla birlikte yürüttüğü deney, fiziğin temel taşlarından biri olan açısal momentumun korunumunun, tekil foton seviyesinde bile geçerli olduğunu ilk kez gösterdi. Kuantum dünyasında, korunum yasaları evrenin işleyişini belirlerken, bu deney bilim tarihinde önemli bir dönüm noktası olarak kayda geçti.
SAMANLIKTA İĞNE ARAMA
Fotonların açısal momentumu, ışığın uzaysal şekliyle ilişkili ve “yörüngesel açısal momentum” (OAM) olarak biliniyor. Ancak, tek bir fotonda bu kuralın geçerli olup olmadığını doğrulamak, son derece zorlu ve hassas bir ölçüm gerektiriyordu. Araştırmacılar, milyarlarca denemede bir gerçekleşen bir olayı başarıyla kaydederek, fizik yasalarının atomaltı dünyada da şaşmaz biçimde işlediğini gösterdi.
ZORLU DENEYSEL SÜREÇ
Deneyde, OAM taşımayan bir foton ikiye bölündüğünde, ortaya çıkan iki fotonun açısal momentum değerlerinin birbirini dengelediği gözlemlendi. Araştırmacılar, lazer tabanlı optik deneylerin ötesine geçerek, tek foton düzeyinde bu yasayı doğrulamayı başardı. Sadece milyarda bir fotonun foton çiftine dönüşebildiği ortamda, yüksek hassasiyetli optik düzenek ve gelişmiş algılama teknikleriyle başarıya ulaşıldı.
KUANTUM TEKNOLOJİLERİNE YOL AÇACAK
Çalışmada ayrıca, oluşan foton çiftlerinde kuantum dolanıklığı gözlemlendi; bu da, yöntemin daha karmaşık ve gelişmiş kuantum durumları üretmekte kullanılabileceğini gösterdi. Bu bulgu, geleceğin güvenli kuantum iletişim sistemleri, ileri kuantum bilgi işlemi ve hassas algılama teknolojileri için yeni fırsatlar sunuyor.
YENİ HEDEFLER BELİRLENDİ
Araştırmacılar, deneyin verimliliğini artırmak ve üretilen kuantum durumlarını daha iyi analiz edebilmek için yeni stratejiler geliştirmeyi planlıyor. Ayrıca, bu tür kuantum durumlarının, iletişimden bilgi işlemeye kadar birçok ileri teknolojide uygulamaya geçirilmesi hedefleniyor.
