Atomun Nüvə Spinini Canlı İzləməkdə İrəliləyiş

Delft Texnologiya Universitetindən olan tədqiqatçılar atomun nüvə spinini real vaxtda dəyişməsini müşahidə ediblər. Bu nailiyyət atom miqyasında kvant hissiyyatı sahəsində irəliləyişlər vəd edir. Alimlər nüvə 'spini'ni eyni atomdakı elektronlar vasitəsilə skan edən tunel mikroskopunun iynəsi ilə oxuyublar.

Arxa Plan

Skan edən tunel mikroskopu (STM), səthdəki atomları hiss edə bilən atom dərəcəsində iti bir iynədən ibarətdir. STM atomun nüvəsini əhatə edən elektronları hiss edir və atomik dəqiqliklə görüntülər yaradır. Atomun elektron və nüvəsi kiçik maqnitlər kimi davranır, hər biri 'spin' adlanan bir miqdarı daşıyır. Kvant sistemlərində 'spin', maqnetizmin ekvivalentidir.

Əsas Faktlar

Delft Universitetinin tədqiqat qrupu, professor Sander Ottenin rəhbərliyi altında, STM vasitəsilə nüvə spinini oxumağın mümkün olub-olmadığını araşdırıb. STM nüvə spinlərini birbaşa hiss etmədiyi üçün elektronlar vasitəsilə nüvə spinini dolayısı ilə oxumaq lazım idi. İlk müəlliflər Evert Stolte və Jinwon Lee sürətli ölçmələr apararaq nüvə spininin iki fərqli səviyyə arasında dəyişməsini canlı olaraq müşahidə ediblər.

Dəstəkləyici Məlumatlar

Tədqiqatçılar nüvə spininin bir kvant vəziyyətindən digərinə keçməsinin təxminən beş saniyə çəkdiyini müəyyən ediblər. Bu, eyni atomdakı elektron spininin ömrü olan 100 nanosaniyə ilə müqayisədə xeyli uzun müddətdir. Tədqiqatçılar nüvə spinini ölçərkən spin dəyişməsinə səbəb olmadan ölçmə aparmağa nail olub və 'tək ölçmə oxuma' metodunu inkişaf etdiriblər.

Nəticə və Perspektivlər

Bu inkişaf nüvə spinini daha yaxşı idarə etmək üçün yeni eksperimental imkanlar yaradır. Nüvə spinlərinin səthdə oxunması və idarə edilməsi, uzunmüddətli perspektivdə kvant simulyasiyası və atom miqyasında kvant hissiyyatı kimi tətbiqlərə kömək edə bilər. Stolte qeyd edir: "Hər yeni eksperimental sahədə ilk addım onu ölçmək bacarığıdır və biz bunu atom miqyasında nüvə spinləri üçün edə bildik."

Əlavə Məlumat

Evert W. Stolte və başqalarının tədqiqatı "Nature Communications" jurnalında dərc olunub. DOI: 10.1038/s41467-025-63232-5.