Bilim İnsanları Kara Deliklere Benzer “Dev Kuantum Girdapları” Oluşturdu

Fark etmeden muhtemelen bir girdap görüntüsüne şahit olmuşsunuzdur. Örneğin, lavaboda su akarken, bu süreçte su döner ve bükülür. Muhtemelen bir uçakta havada uçarken de kendinizi bir girdabın içinde hissetmişsinizdir.

Şimdi, Skoltech’ten araştırmacılar ve Birleşik Krallık’tan meslektaşları, etkileşimli polariton yoğunlaşmalarında ve benzersiz şekilde yapılandırılmış tutarlı ışık kaynakları yaratmada yeni olanaklara yol açabilecek istikrarlı bir dev kuantum girdaplarını oluşturmayı başardılar.

Bulunan girdabın sistematiğini anlatmak için yazar Tamsin Cookson şu ifadeleri kullandı: “Çokgenlerimizin çevresi boyunca saat yönünde veya saat yönünün tersine kararlı polariton akımlarının oluşumu, kondensatlar arasındaki geometrik engelin bir sonucu olarak düşünülebilir.”

Araştırma grubu olan Skoltech Profesörü Pavlos Lagudakis ise, “Bulunan bu kuantum girdapları, polaritonların doğanın daha karmaşık fenomenlerinden bazılarını araştırmak için nasıl çok esnek bir sanal alan sağlayabildiğinin çok güzel bir gösterimi oldu. Burada gösterdiğimiz şey, kara delikle birçok özelliği paylaşan bir sistem, hatta beyaz delik diyebiliriz!” şeklinde konuştu.

Kuantum Girdapları ve Yüksek Açısal Momentum

Araştırmacılar, özellikle yarı ışık (foton) ve yarı madde (elektronlar) olarak adlandırılan tuhaf hibrit kuantum parçacıkları olan polaritonlar tarafından oluşturulan girdaplara odaklandılar. Araştırmacıların hedefledikleri şey ise, bu polariton akışkanlarda yüksek açısal momentum değerlerine sahip girdaplar oluşturmaya çalışmaktı.

Başka bir deyişle, çok hızlı dönen girdaplar arıyorlardı. Fakat dev girdaplar olarak da bilinen bu girdapları oluşturmak çok zordur.

Araştırmacılar, etkileşimli polariton kondensatları üzerinde çalışıyorlardı ve birden fazla kondensat, tek sayıda köşeli (bir üçgen, beşgen, yedigen, vb.) düzenli bir çokgen halinde düzenlendiğinde, tüm sistemin temel durumunun bir çokgen kenarı boyunca parçacık akımı oluşturabileceğini fark ettiler. Araştırmacılar, bir çokgenden diğerine geçerek akımın giderek daha hızlı döndüğünü ve değişen açısal momentuma sahip dev bir girdap oluşturduğunu keşfettiler.

Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı.