Fizik Dünyası Işıktan Süper Katı Bir Madde Oluşturdu

Bilim dünyasında devrim niteliğinde bir gelişme yaşandı. İtalya Ulusal Araştırma Konseyi’nden (CNR) bilim adamları ışığı kullanarak "süpersolid" adı verilen egzotik bir madde formu oluşturmayı başardı. Daha önce yalnızca atomlar ile üretilen bu sıra dışı yapı ilk kez fotonlar aracılığıyla elde edildi. Bu keşif kuantum fiziği ve optik teknolojilerde yeni bir dönemin kapılarını aralayabilir.

Süpersolid Nedir? Süpersolidler hem katılar gibi düzenli bir kristal yapıya sahip olan hem de süper akışkan özellik gösteren benzersiz maddelerdir. Yani bir yandan belirli bir geometrik düzeni korurken diğer yandan sıvılar gibi sürtünmesiz akabilirler. Bu çift yönlü özellikleri nedeniyle süpersolidler kuantum fiziğinde büyük ilgi gören konular arasında yer alıyor.

Işık Maddeye Dönüştürüldü

Araştırmacılar süpersolid oluşumunu sağlamak için doğrudan fotonları maddeye dönüştürmedi. Bunun yerine lazer ışığını galyum arsenit içeren bir yarı iletken malzemeye yönlendirdi. Burada fotonlar malzemenin enerji uyarımlarıyla etkileşime girerek "polaritons" adı verilen parçacıklar oluşturdu.

Daha önce benzer teknikler ışığı süper akışkan hale getirmek için de kullanılmıştı. Ancak bu çalışmada bilim insanları fotonları üç farklı kuantum durumuna yönlendirerek hem kristalleşmelerini hem de sürtünmesiz akışkanlık göstermelerini sağladı. Bu sayede ışık, madde benzeri bir form kazanarak süpersolid haline getirildi.

Kuantum Teknolojilerinde Yeni Bir Dönem Başlıyor

Uzmanlar elde edilen süpersolid yapının özellikle kuantum cihazlarında ve ışık tabanlı teknolojilerde çığır açıcı yenilikler sunabileceğini belirtiyor. Araştırmaya katkı sağlayan Pavia Üniversitesi’nden fizikçi Dario Gerace, "Işık akışkanlarının yoğunlaştırılmış madde fiziğinde oluşturduğu bu durumun incelenmesi yeni nesil optik ve kuantum teknolojileri için önemli bir adım olabilir." şeklinde konuştu.

Bilim adamları bu keşfin sadece süpersolidlerin fotonik ortamda üretilebildiğini kanıtlamakla kalmayıp aynı zamanda dengesiz kuantum fazlarının keşfi için de yeni bir kapı araladığını vurguluyor.

Bu çığır açan çalışma, bilim dünyasının en prestijli dergilerinden Nature’da yayımlandı ve şimdiden büyük yankı uyandırdı. Işığın madde formuna dönüştürülebildiğinin kanıtlanması gelecekte kuantum bilgisayarlar, optik çipler ve ışık tabanlı iletişim sistemleri gibi birçok alanda devrim niteliğinde uygulamalar sunabilir.