Laboratuvarda gerçekleşen mutlu bir kaza, yarım asırdan fazla süren bir sorunu çözmekle kalmayıp aynı zamanda kuantum bilgisayarların ve sensörlerin geliştirilmesi için büyük etkileri olan atılımcı bir keşfe de yol açtı.

Yaklaşık 60 yıl önce, Nobel Ödüllü fizikçi Nicolaas Bloembergen nükleer elektrik rezonansı adı verilen heyecan verici yeni bir fenomen öngörüsünde bulunmuştu. Ama hiç kimse bunu şimdiye kadar eylemde gösterememişti.

Nükleer elektrik rezonansına ilişkin gerçek kanıtlar, hatalı ekipman sayesinde Avustralya’daki New South Wales Üniversitesi’nde (UNSW) bir laboratuvarda kazayla keşfedildi. Atılım, bilim insanlarına çekirdekler üzerinde yeni bir kontrol seviyesi sağlıyor ve kuantum bilgisayarların gelişimini ciddi şekilde hızlandırabileceği düşünülüyor.

Bu fenomenin merkezinde, manyetik alanlardan ziyade elektrik kullanarak münferit atomların dönüşünü kontrol etme fikri yatar. UNSW’de profesör olan Andrea Morello, keşiflerinin tıp, kimya ve madencilik gibi farklı alanlarda yaygın olarak kullanılan nükleer manyetik rezonansın yerini alabileceğini dile getirdi. Morello, “Manyetik rezonans yapmak tüm masayı kaldırıp, sallayarak bilardo masasında bulunan bir topu hareket ettirmeye çalışmak gibidir. Topu hareket ettirmeyi amaçlıyoruz. Ama diğer her şeyi topla beraber hareket ettiriyoruz. Elektrik rezonans atılımında ise istediğimiz topa vurmak için bilardo sopasını hareket ettireceğiz” dedi.

Araştırmacılar, büyük bir nükleer dönüşe sahip olan antimonu kullanarak nükleer manyetik rezonans yapmak istediler. Bilim insanları bunu yaparak kuantum dünya ile klasik dünya arasındaki sınırı keşfetmek istiyorlardı. Ancak bir şeylerin yanlış gittiği fark edildi. Antimonun çekirdeği belirli frekanslarda cevap vermezken diğer frekanslarda ise güçlü tepkiler verdi. Araştırmacılar, bunun manyetik rezonans oluşturmak yerine elektrik rezonansı olduğunu fark ettiler.

Artık bilim adamları nükleer elektrik rezonansının nasıl çalışabileceğini bildiklerine göre, bunu uygulamak için yeni yollar araştırabilirler. Dahası, bunu kazara yapılan önemli bilimsel keşiflerin listesine de ekleyebiliriz.

Keşiflerinin uygulama alanında büyük bir ufuk açacağını düşünen Morello, “Hayatımın 20 yılı boyunca spin rezonansı üzerinde çalıştım ama dürüst olmak gerekirse nükleer rezonans fikrini hiç duymamıştım. Bu etkiyi bir kaza ile yeniden keşfettik. Oluşturduğumuz sistem, her gün deneyimlediğimiz klasik dünyanın kuantum aleminden nasıl doğduğunu çalışmak için yeterli karmaşıklığa sahip. Bu önemli sonuç uygulama alanı için büyük bir hazine” dedi.

Keşif, bundan sonra kuantum bilgisayarların geliştirilmesiyle beraber yüksek hassasiyete sahip elektromanyetik alan sensörlerinin oluşturulmasında kullanılabilir.

Araştırma Nature dergisinde yayınlandı.

 

Çeviren: Elif Akçay

Kaynak: sciencealert.com