HZB araştırmacıları daha gerçekçi bir kuantum katı hal modeli ile fraktónların varlığına işaret eden kanıtlar elde etti. Bulgular, neredeyse hareketsiz bu yarı parçacıkların kuantum bilgisini daha sağlam depolamak için kullanılabileceğini gösteriyor. Çalışma, fraktónların deneysel olarak gözlemlenmesine yönelik yolu açıyor.
Albert Einstein'ın eşdeğerlik ilkesi, ultrasoğuk atomlar kullanılarak tarihinde ilk kez kuantum alanında doğrudan gözlemlendi. Nobel ödüllü fizikçi Roger Penrose'un da dahil olduğu uluslararası ekip, "Kuantum Galileo İnterferometresi" ile atomun kuantum dalgasını bölerek kütleçekiminin kuantum davranışlarıyla uyumlu olduğunu kanıtladı.
Brezilya ve ABD'li bilim insanları, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda ve 60 tesla gibi aşırı güçlü manyetik alanlarda zirkonyum pentatelürür (ZrTe5) içindeki elektronların beklenmedik kuantum salınımları ürettiğini keşfetti. Geleneksel fiziğin kaybolması gerektiğini öngördüğü bu salınımlar, elektron spininin malzemenin topolojik yapısıyla etkileşimi sayesinde devam ediyor.
Basel Üniversitesi ekibi atom ve fotonlardan oluşan minik ışık motorlarında ısı ile yararlı iş ayrımını netleştiren kuramsal bir çerçeve geliştirdi. Çalışma yarı-klasik sınıra geçişte tutarlılık sağlıyor ve kuantum dalgalanmalarının kaynak olarak kullanılabileceğini gösteriyor. Bulgular atık ısı olarak görülen enerjinin geri kazanılmasına ışık tutuyor.
Fizikçiler, fotonların bir atom bulutundan geçerken negatif zaman harcadığını gösterdiler. Araştırmacılar, bu fenomenin bir illüzyon olup olmadığını test etmek için atomları çok zayıf ölçümlerle ölçtüler ve fotonların negatif zaman harcamasının doğrulandığını buldular.
Deneysel atom fizikçileri, parçacık çarpışmalarından kaynaklanan elektrik direncinin bir üst sınıra sahip olduğunu keşfetti. Araştırmacılar, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulmuş potasyum atomlarını kullanarak yaptıkları deneyde, çarpışmalar arttıkça direncin önce yükseldiğini ancak belirli bir noktadan sonra artmayı durdurduğunu gözlemledi.
Bilim adamları, bir molekülün ışığı emdikten hemen sonra nasıl enerji aktardığını gözlemlediler. Bireysel atomlar, dönüşümün farklı aşamalarını kaydetti ve ışık tarafından yönlendirilen kimyanın anlaşılmasını sağlayan yeni bir pencere açıldı.
Kuantum fiziğinin temel taşlarından biri olan fotonlar, kısmen yansıtıcı bir aynaya çarptığında süperpozisyon durumuna girer. Ancak bir fotonu tam ortadan ikiye bölmeye kalkıştığınızda işler beklenenden farklı işler. Bu yazı, fotonun 'yarısı' kavramının neden anlamsız olduğunu ve zaman-frekans ilişkisinin burada nasıl devreye girdiğini açıklıyor.
NASA'nın NIAC programı kapsamında seçilen yeni bir proje, kuantum mekaniğine dayalı iki-foton girişimi yöntemiyle düşük frekanslı kütleçekim dalgalarını tespit etmeyi hedefliyor. Paul Stankus liderliğindeki çalışmada, iki ayrı uzay aracı birbirine optik bağlantı olmadan bağımsız çalışarak mevcut tasarımlara göre önemli avantaj sağlıyor.
Bilim insanları, yalnızca kuantum bilgisayarların üstesinden gelebileceği düşünülen zorlu bir kuantum fiziği problemini sıradan bir bilgisayar kullanarak çözdü. Araştırmacılar, yüzlerce dolaşık kübitin yarattığı dev dalga fonksiyonunu sıkıştırmak için tensör ağlarından yararlandı ve bazı hesaplamaları kişisel bir dizüstü bilgisayarda çalıştırmayı başardı. Elde edilen sonuçlar hem teorik tahminlerle hem de kuantum bilgisayarla yapılan simülasyonlarla uyumlu çıktı.
City College of New York araştırmacıları, yalnızca birkaç atom kalınlığındaki malzemelerde ışığın manyetizmayı doğrudan kontrol edebildiğini ortaya koydu. Bu keşif, optik bellek, kuantum cihazları ve ultra verimli fotonik teknolojilerin önünü açabilir.
Heidelberg Üniversitesi'ndeki fizikçiler, tek bir parçacığın kalabalık bir kuantum ortamında nasıl davrandığına dair uzun süredir rakip olan iki teoriyi birleştiren yeni bir kuantum teorisi geliştirdi. Bu atılım, on yıllardır fizikçileri zorlayan bir sorunu çözüyor ve ultra soğuk atomlar, yarı iletkenler ve diğer egzotik kuantum maddeleri üzerindeki deneyleri yeniden şekillendirebilir.
Birmingham Üniversitesi'ndeki bilim insanları, 24.000 ultra soğuk atom kullanarak minyatür bir 'kuantum evreni' oluşturdu. Deney, zamanın dış bir saate ihtiyaç duymadan, kuantum sisteminin içindeki değişimlerden doğal olarak ortaya çıkabileceğini gösterdi.
Bilim insanları, makine öğrenimini kuantum fiziğiyle birleştirerek iki yeni süperiletken keşfetti ve daha fazlasını bulmak için çok daha hızlı bir yöntem geliştirdi. Bu teknik, araştırmacıları uzun süredir aranan oda sıcaklığındaki süperiletkene önemli ölçüde yaklaştırabilir.
Fizikçiler, süperakışkan içindeki moleküllerin dönüşünü ilk kez hassas bir şekilde kontrol edebilen yeni bir optik santrifüj geliştirdi. Bu buluş, kuantum sıvılarının en büyük gizemlerinden bazılarının aydınlatılmasına ve atomik ölçekte süperakışkanlığın nasıl bozulduğunun ortaya çıkarılmasına yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, kuantum sistemlerin davranışını geriye doğru hareket ediyor gibi göstermek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu teknik, daha güçlü kuantum bilgisayarlar, kuantum pilleri ve diğer gelişmiş teknolojiler için kapı açabilir.
Araştırmacılar, ultracold atomları kullanarak yeni bir kuantum durumu olan kesirli Fermi denizi yaratmayı başardı. Bu keşif, kuantum simülasyonunun olanaklarını genişleten yeni bir madde fazına işaret ediyor.
Avustralya ve Singapur'dan araştırmacılar, malzeme içindeki mikroskobik kusurlar ve atomik titreşimler sayesinde doğrudan çevresel sinyallerden elektrik üretebilen bir kuantum etkisini kontrol etmeyi başardı. Bu keşif, elektronik cihazların pil olmadan çalışmasının önünü açabilir.
Uzun yıllardır en iyi anlaşılan manyetik metallerden biri olarak kabul edilen kobaltın, aslında beklenmedik bir kuantum karmaşıklığına sahip olduğu ortaya çıktı. Helmholtz-Zentrum Berlin liderliğindeki uluslararası bir ekip, kobaltın elektron yapısında oda sıcaklığında bile kararlı kalan yoğun bir topolojik elektronik durum ağı keşfetti. Bu keşif, gelecek nesil bilgi işlem ve spin tabanlı cihazların önünü açabilir.
Chicago Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, normalde üretilmesi zor olan güçlü kuantum durumlarını yaratmanın şaşırtıcı derecede basit bir yolunu buldu. Optik boşluk içindeki atomların enerji seviyelerinde küçük ayarlamalar yaparak, karmaşık donanımlar eklemeden çok çeşitli yüksek düzeyde dolaşık durumlar üretilebiliyor.
Oxford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, doğası gereği yüksek düzeyde kuantum özellikli bileşenler kullanarak tamamen yeni bir tür Schrödinger'in kedisi benzeri kuantum durumu yarattı. Bu ilerleme, daha dayanıklı kuantum bilgisayarların ve kuantum evrenini yöneten tuhaf kurallara dair daha derin içgörülerin önünü açabilir.
Yeni bir teoriye göre evren, kendi tarihini sürekli olarak uzay-zaman dokusuna kaydediyor. Bu kozmik bellek doğruysa, kara deliklerden karanlık maddeye ve evrenin nihai kaderine kadar fiziğin en büyük bilmecelerini çözebilir.
Brown Üniversitesi'nden araştırmacılar, kuantum yerçekimi ile egzotik bir kuantum madde hali arasında şaşırtıcı bir bağlantı keşfetti. Bu bağlantı, evrenin neden kontrolsüz bir hızda genişlemediğini açıklıyor olabilir. Bilim insanları, uzay-zamanın bizzat kendi şeklinin kozmolojik sabiti yıkıcı kuantum etkilerden koruyabileceğini öne sürüyor.
NASA'nın yükseltilmiş Soğuk Atom Laboratuvarı, Uluslararası Uzay İstasyonu'nu kuantum araştırmalarının yeni merkezi hâline getiriyor. Bilim insanları burada aşırı soğuk madde üretiyor; bu madde öylesine sıradışı bir davranış sergiliyor ki evren hakkındaki anlayışımızı kökten değiştirebilir ve hem uzayda hem de Dünya'da güçlü yeni teknolojilerin kapısını aralayabilir.