Kuantum fiziği gelecekte hayatlarımızda daha çok yer edinecek olsa da bu alandaki çoğu bilgimiz teorik durumda. Bunun çeşitli nedenleri var ancak en temel neden, kuantum sürecini izleyebilecek pek fazla ekipman bulunmaması.
Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nden araştırmacılar Manish Garg ve Klaus Kern bu amaçla yeni ve ultra hızlı bir mikroskop geliştirdi. En basit anlatımıyla HD kuantum görüntülemeyi sağlayan cihaz, tek bir elektronu bile izlemeyi mümkün kılıyor. Bu da geleceğin elektronik cihazlarının yolunu açabilir.
Artık elektronlar net olarak görüntülenebilecek
Kuantum dünyasını görüntülemek hiç kolay değil. Şu anda kullanılan sistemler de genelde dalgalanmaları gözlemliyor ve elektronların tek bir andaki konumunu gösteriyor. Elde edilen görüntüde arka plan ise tamamen bulanık hale geliyor.
Araştırmacıların bulduğu sistemde ise elektronların birkaç yüz attosaniyelik videoları çekiliyor. Bir attosaniye, saniyenin 1 katrilyonda 1’i ya da 1 milyarda 1’inin 1 milyarda 1’i. Bu sürede ışık bile ancak bir su molekülü boyu yol alabiliyor.
Lazer dalgalarını tünelleyerek ölçmek
Araştırmacıların elektronları gözlemleyebilmek için buldukları yöntemse oldukça dikkat çekici. Ucu yüzeyden mümkünse tek bir atom yükseklikte olan bir tünel tarama mikroskobu ve ultra kısa lazer dalgaları kullanılan yöntemde, elektronlar uç ile yüzey arasında hareket eder. Böylece atomları gözlemlemek mümkün olur.
Fizikçilerin kullandığı yöntem ultra hızlı dalgalar ve tarama tünelleme teknolojilerinin olumlu yanlarını bir araya getirmeyi başarıyor. Bu da belli bir atoma ait belli elektronların, belli bir zamanda tam olarak hangi konumda olduğunu görebilmeyi sağlıyor.
Bu yeni yöntem ışık ve atomlar arasındaki ilişkiyi, kimyasal reaksiyonları ve kuantumu daha iyi anlayabilmemize önayak olacak. Yeni mikroskopla yapılacak olan çalışmalar sonucunda gelecekte elektronik cihazlar çok daha hızlı ve küçük olacak, ayrıca iletişim de hızlanacak.
