Fizik/Kimya

Kuantum Kaosun Daha Derin Anlaşılması: “quantum many-body scar”

Yeni bir araştırma, bir kuantum simülatörü vasıtasıyla daha önce görülmemiş sayıda atomu manipüle edebilen, yeni bir deney hakkında bilgi veriyor. Bu yeni teori; zor kuantum bilgisayarları oluşturabilmede bir adım daha ileriye gidebilir.

Bilim ve Teknoloji Avusturya Enstitüsü, MIT, Harvard, Leeds ve Cenevre üniversiteleri işbirliğiyle oluşturulan uluslararası bir araştırma ekibi; son deneyde sıkışan ve manipüle edilmiş bireysel atomların belli davranışlarını teorik olarak açıkladılar. Deneyde, 51 atom zincirini bir araya getirmek için “optik cımbız*” olarak işlev gören ince ayarlanmış bir lazer sistemi kullanıldı.
Atom zincirinin kuantum dinamiği ölçüldüğünde; beklenenden çok daha uzun süren ve açıklanamayan şaşırtıcı salınımları vardı.

Leeds Teorik Fizik Öğretim Görevlisi Çalışma ortak yazarı Dr. Zlatko Papic: “Önceki Harvard-MIT deneyi, atomları uzun bir süre boyunca kuantum halde tutan şaşırtıcı derecede güçlü salınımlar yarattı.

Bu salınımların oldukça kafa karıştırıcı olduğunu gördük çünkü atomların bir şekilde düzensiz hareket ederken, başlangıçtaki yapılanmalarını “hatırlayabildiğini” öne sürdüler.

Amacımız, bu tür salınımların nereden gelebileceğini daha genel olarak anlamaktı. Çünkü salınımlar; kaotik bir ortamda bir çeşit tutarlılığı işaret ediyordu. Aslında bu da tam olarak sağlam bir kuantum bilgisayardan istediğimiz şeydir. Çalışmalarımız bu salınımların bir nedeni olduğunu göstermektedir: ‘quantum many-body scar‘ dediğimiz yeni bir fiziksel olay… ”

Günlük yaşamda, parçacıklar; tüm alanı keşfedip sonunda bir denge durumuna yerleşene kadar birbirlerinden ayrılırlar. Bu sürece termalleşme denir. Bir ‘kuantum skarı’; özel bir konfigürasyon veya yolun, parçacıkların tüm alanın doldurulmasını engelleyen hali üzerinde bir iz bırakmasıdır. Bu, sistemlerin termalleşmeye ulaşmasını engeller ve bazı kuantum etkilerini korumalarını sağlar.

Leeds Fizik ve Astronomi Okulu’nda doktora araştırmacısı ve çalışma baş yazarı Christopher Turner: “Kuantum izleri kapsayan önceki teoriler; tek parçacık için formüle edilmişti. Çalışmalarımızda bir değil birçok parçacıkları içeren sistemlerle; fikirleri daha da genişletmiş oldu. Birbirleriyle karmaşık yollarla birbirine karışmış olan ‘kuantum vücut izleri’; tutarlı kuantum dinamiklerini gerçekleştirmek için yeni bir yol açabilir.”

Quantum Many-Body Scar (kuantum vücut izleri) Teorisi; Harvard-MIT deneyindeki atomların garip dinamiklerini destekleyen kuantum durumlarına ışık tutmaktadır. Bu fenomeni anlamak; kuantum durumlarının yaşam süresini uzatabilmek için, diğer kuantum vücut sistemlerini de koruma yolunu açabilir.

 

* Optik Cımbız:

North Carolina State University ve Ruhr Universität Bochum‘dan araştırmacılar, bir çekirdeği yerinde tutabilen ve protonlar ile nötronlar arasındaki etkileşimin çekirdekler arasında nasıl bir kuvvet ürettiğini inceleyebilen “sayısal cımbız” geliştirdiler.

Nükleer Etkileşimi Gözlemlemede “Sayısal Cımbız”

Kaynak:
phys
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close