Kuş gözlerinde uzun kuantum halleri

____________________________________________________________________

Kuş beyinli deneyimi genellikle birine hakaret etmek için kullanılır, ancak bu durum değişebilir. Bazı kuşların gözlerinin arkasındaki ışıkla etkinleşen bir pusula, elektronları çok hassas kuantum halinde en iyi yapay sistemlerden daha uzun şekilde muhafaza edebiliyor.

KuÅŸlar dünyanın manyetik alanını sezerek yol bulur, fakat bunu yapan tam mekanizma kesin olarak belli deÄŸildir. Güvercinlerin gagalarındaki magnetit parçalarına güvendiÄŸi düşünülüyor. DiÄŸerlerinin de kuÅŸun yöneliminin Dünya’nın manyetik alanına iliÅŸkisine dayalı ışık-tetikli kimyasal deÄŸiÅŸikliklere güvendiÄŸi düşünülüyor.

Ä°kinci yöntemin arkasında radikal çift (radical pair – RP) denen bir iÅŸlemin olduÄŸu düşünülüyor. Bu mekanizmada ışık, bir moleküldeki iki elektronu harekete geçirir ve birini diÄŸer bir moleküle fırlatır. Ä°ki elektron ayrı olmasına raÄŸmen, dönüşleri birbirine kuantum bağı ile baÄŸlıdır.

Elektronlar sonunda bu kuantum halini bozarak sakinleÅŸir. Bu olmadan önce ise Dünya’nın manyetik alanı elektronların benzer ÅŸekildeki dönüşlerini deÄŸiÅŸtirebilir ki, bu da olaya dahil olan moleküllerin kimyasal özelliklerini deÄŸiÅŸtirebilir. Bir kuÅŸ da bu ÅŸekilde gözündeki farklı noktalardaki kimyasal konsantrasyonlarını oryantasyonunu tespit etmek için kullanabilir.

EÄŸer radikal çift mekanizması doÄŸru ise hassas kuantum hali kuÅŸların göz arkası gibi meÅŸgul bir yerde var olabilir demektir. University of Oxford’dan Eric Gauger ve ekibi de elektronların ne kadar süre baÄŸlı kaldıklarını belirlemeye çalışıyormuÅŸ.

Avrupa kızıl gerdanları (narbülbülü) üzerinde göç dönemlerinde farklı seviyede ikidurumlu manyetik alanlara maruz bırakaran araÅŸtırmalar yapmışlar. Testlere göre 15 nanoTesla güçte, Dünya’nın manyetik alanının binde birinden daha zayıf, bir bir manyetik alan kuÅŸun yön bulma yetisini etkilemeye yetebiliyor (Biophysical Journal, DOI: 10.1016/j.bpj.2008.11.072).

Bu dalgalanan manyetik alanlar, elektronlar bağlı kalırken sadece kuşun manyetik pusulasını bozuyor. Daha zayıf manyetik alanlar elektronların dönüşünü değiştirmek için daha fazla zamana ihtiyaç duyduğuna göre, ekibin hesaplarına göre elektronlar en az 100 milisaniye bağlı kalmak zorundalar.

Ekibin açıklamasına göre yapay ortamdaki en uzun kuantum sistemi, merkezinde nitrojen atomu ile karbon atomlarından bir kafes, benzer sıcaklıklarsa sadece 80 milisaniye kadar varlığını sürdürebildi.Ekip üyesi Singapur, Kuantum Teknolojileri Merkezi’nden Simon Benjamin, doÄŸanın, onların özel olarak tasarladığı moleküllerden daha iyi bir ÅŸekilde kuantum uyumunu koruyabildiÄŸini ifade ediyor.

University of California’dan Thorsten Ritz de daha radikal çift mekanizmasının iyice araÅŸtırılıp onaylanması gerektiÄŸini belirtiyor. Tabi uzun süreli kuantum durumları da onu heyecanlandırıyor.

Kaynak.