PEKİN — Çinli bilim insanları, yörüngede görev yapan Tiangong Uzay İstasyonu'nda gerçekleştirdikleri kuantum deneyiyle uzay ortamında bugüne kadar ulaşılan en düşük sıcaklık rekorunu kırdı. Deney kapsamında rubidyum atomlarını 9,7 pikokelvine kadar soğutan araştırmacılar, önceki rekoru yaklaşık dört kat geliştirmeyi başardı.
Araştırma ekibi, yaklaşık 20 bin rubidyum atomunu lazerle soğutma ve buharlaştırmalı soğutma yöntemlerini bir arada kullanarak hazırladı. Buharlaştırma aşamasında yüksek enerjili atomların sistemden uzaklaştırılmasıyla sıcaklık hızla düşürüldü. Mikro yer çekimi ortamının sunduğu avantajla lazer tabanlı optik dipol tuzaklarına aktarılan atom bulutunun genişleme enerjisi kademeli olarak azaltıldı. Yapılan üç boyutlu ölçümler, atomların 7,0 ila 12,9 pikokelvin belirsizlik aralığında ve ortalama 9,7 pikokelvin seviyesinde soğutulduğunu doğruladı.
Uzaydaki Kuantum Deneylerinde Yeni Eşik
Daha önce yer yüzündeki bir düşme kulesinde gerçekleştirilen deneyde 38 pikokelvin, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki Soğuk Atom Laboratuvarı'nda (CAL) ise 52 pikokelvin seviyesine ulaşılmıştı. Tiangong'daki son çalışma bu değerleri açık ara geride bıraktı.
Çalışmanın sağladığı bir diğer kritik kazanım ise ölçüm süresinde elde edildi. Yeryüzündeki kule deneylerinde atom bulutunun serbest genişlemesi yer çekimi sebebiyle yalnızca 2 saniye izlenebilirken, Çinli araştırmacılar uzaydaki mikro yer çekimi sayesinde genişlemeyi 7 saniye boyunca kesintisiz takip etti.
Mutlak sıfır noktasına yaklaşıldığında atomların Bose-Einstein yoğuşması durumuna geçerek ortak bir kuantum dalgası gibi davranması, temel fizik kurallarının test edilmesi ve ultra hassas kuantum algılayıcılarının geliştirilmesi açısından kritik önem taşıyor.