SON DAKİKA

Haberler

Karmaşık Kuantum İşlemleri İçin Hız Sınırının Ne Olduğunu Gösterdiler.

Bu haber 12 Mart 2021 - 22:52 'de eklendi ve 34 kez görüntülendi.
Karmaşık Kuantum İşlemleri İçin Hız Sınırının Ne Olduğunu Gösterdiler.

Yapılan çalışma, komplike kuantum prosedürleri amacıyla lüzumlu olan en az vakitı belirliyor. Kendi kurallarına sahip en ufak parçacıkların aleminde bile işler ebedi süratte ilerleyemez. Bonn Üniversitesi’ndeki fizikçiler, en son çalışmalarında komplike kuantum prosedürleri amacıyla sürat sınırının ne bulunduğunu gösterdiler. Elde edilen neticeler ise, başka şeylerin yanı sıra, kuantum bilgisayarların geliştirilmesi yönünden son derece mühim.

Yılbaşı gecesi, gece yarısından yalnızca birkaç dakika evvelce tüm bir tepsi şampanya bardağını servis etmek mecburiyetinde olan bir garsonu gözlemlediğinizi varsayalım. Misafirden misafire en yüksek süratte koştuğunu farz edelim. Uzun seneler vakitınce kusursuzleşen yöntemi sayesinde, gene de kıymetli sıvının tek bir damlasını bile dökmemeyi başarıyor. Küçük bir numara, onun bunu yapmasına yardımcı oluyor. Garson adımlarını süratlandırırken, tepsiyi biraz eğiyor ki şampanya bardaklardan dökülmesin. Masaya giden yolun yarısına geldiğinde, tepsisini tam tersi yöne eğerek yavaşlıyor. Fakat garson tamamiyle durduğunda tepsiyi gene dik tutuyor.

Atomlar birtakım yönlerden şampanyaya benzer. Bilardo topu gibi değil, daha çok bir sıvı gibi davranan madde dalgaları olarak tanımlanabilirler. Dr. Andrea Alberti, “Ve o vakit bile, bu taşımanın aşamayacağı bir sürat sınırı vardır.” diyor.

Araştırmacılar çalışmalarında, bu sınırın tam olarak nerede bulunduğunu deneysel olarak araştırdılar. Şampanya yerine bir sezyum atomu ve kusursuz bir şekilde üst üste bindirilmiş, fakat tepsi olarak birbirlerine karşı yönlendirilmiş iki lazer ışını kullandılar. Fizikçilerin müdahalesi olarak adlandırılan bu üst üste binme, durağan bir ışık dalgası yarattı, bu da hareket etmeyen bir dizi ‘dağ’ ve ‘vadi’ oluşturdu. Alberti, “Atomu bu vadilerden birine yükledik ve sonrasında duran dalgayı harekete geçirdik – bu, vadinin yerini değiştirdi” diyor. “Amacımız, tabiri caizse atomu vadiden dışarı dökülmeden mümkün olan en kısa sürede amaç konuma ulaştırmaktı.”

Mikro kozmosta bir sürat sınırı bulunduğu gerçeği, Leonid Mandelstam ve Igor Tamm doğrultusundan kuramsal olarak kanıtlanmıştı. Bir kuantum prosedürünün maksimum süratının enerji belirsizliğine, yani manipüle edilmiş parçacığın mümkün enerji hallerine göre ne kadar “özgür” bulunduğuna bağlı bulunduğunu gösterdiler. Yani parçacık ne kadar enerjisel özgürlüğe sahipse, o kadar da süratliydı. Sezyum atomunun hapsbulunduğu vadinin derinliklerinde, vadideki kuantum enerjisi o kadar süratli yaygınlaşır ki netice olarak atom süratli taşınır. Garson örneğinde de benzer bir şey görülebilir. Bardakları yalnızca yarı dolu doldurursa, garson süratlanıp yavaşladıkça şampanya dökülme riski azalır. Bununla eş güdümlü, bir parçacığın enerjisel özgürlüğü keyfi olarak arttırılamaz. Alberti, bu hususta ise “Vadimizi ebedi derinliğe getiremeyiz. Bu bize çok çok enerjiye mal olur.” diyor.

Mandelstam ve Tamm’in sürat sınırı esas bir sınırdır. Bununla eş güdümlü, şahıs ona yalnızca belirli koşullar altında, yani yalnızca iki kuantum haluna sahip sistemlerde ulaşır. Alberti, “Bizim halumuzda, başlangıç ​​ve varış noktası birbirine çok yakın bulunduğunda bu olur” diye açıklıyor. “O vakit atomun her iki konumdaki madde dalgaları üst üste gelir. Ve atom tek seferde, yani arada rastgele bir durak olmadan direk amaçine taşınır. Neredeyse ışınlanma gibi, değil mi?”

Bununla eş güdümlü uzaklık Bonn deneyinde bulunduğu gibi düzinelerce madde dalga genişliğine ulaştığında hal değişik oluyor.
Bu uzaklıkler amacıyla direk ışınlanma imkansız. Bunun yerine, parçacık nihai amaçine ulaşmak amacıyla birkaç ara haldan geçmeli. İki seviyeli sistem çok seviyeli bir sistem haluna gelmeli. Çalışma, bu tür süreçler amacıyla iki Sovyet fizikçisinin öngördüğünden daha düşük bir sürat sınırının geçerli bulunduğunu gösteriyor. Ve bu da, aynı vakitte ara hallerin adedi ile de belirleniyor. Bu şekilde çalışma, komplike kuantum süreçlerinin ve bunların kısıtlamalarının kuramsal anlayışını geliştiriyor.

Fizikçilerin bulguları, en azından kuantum hesaplamaları amacıyla mühim değil. Kuantum bilgisayarlarla mümkün olan hesaplamalar çoklıkla çok seviyeli sistemlerin manipülasyonuna dayanmakta. Yine de kuantum halleri çok kırılgan oldukları amacıyla fizikçiler, buna tutarlılık vakitı derler. Ve aslında çok kısa sürerler. Bu nedenle, mümkün bulunduğunca çok sayıda hesaplama prosedürünü bu süreye sığdırmak mühimdir. Alberti, “Çalışmamız tutarlılık vakitı içersinde gerçekleştirebileceğimiz maksimum prosedür miktarını meydana koyuyor” diye açıklıyor. “Bu da, tutarlılık vakitını en iyi şekilde kullanmayı mümkün kılıyor.

Çalışma, SFB / TR 185 OSCAR’ın bir parçası olarak DFG* doğrultusundan finanse edildi. Finansman, ilaveten Reinhard Frank Vakfı ve Alman Technion Topluluğu ile de işbirliği içersinde.

HABER HAKKINDA GÖRÜŞ BELİRT
YASAL UYARI! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, pornografik, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen kişiye aittir.
POPÜLER FOTO GALERİLER
SON DAKİKA HABERLERİ
İLGİLİ HABERLER
SON DAKİKA