Fizik/Kimya

Kuantum Tavlama Bilgisayarı Kullanılarak İzole Edilmiş Acil Manyetik Monopoller

0

Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim insanları, bir D-Wave kuantum tavlama (analog) bilgisayarını test ortamı olarak kullandılar. Bu şekilde “Tasarım yoluyla malzeme” geliştirmeye yeni bir yaklaşım yaratarak, bir kuasipartikül sınıfı olan (sözde ortaya çıkan) manyetik monopolleri izole etmenin mümkün olduğunu gösterdiler.

Araştırmacı Cristiano Nisoli: “Kubitlerin kolektif dinamiklerinden yararlanarak ortaya çıkan manyetik monopolleri incelemek istedik. Manyetik monopoller; yalnızca bir manyetik kutbu olan temel parçacıklar olarak, birçok kişi tarafından ve ünlü fizikçi ve matematikçi Dirac tarafından varsayılmıştır. Ancak şimdiye kadar anlaşılması zor olmuştur.”

  Kuantum makinesinin süper iletken kubitlerini manyetik bir yapı taşı olarak kullanarak yapay bir spin buz gerçekleştirdiler. Egzotik özelliklere sahip manyetik malzemelerin bu şekilde üretilmesi birçok yönden çığır açıcıdır. Çalışma süreçlerinde, Gauss Yasası’nı monopolleri (manyetik tek kutup) tuzağa düşürmek için kullandı. Bilim insanlarının kuantumla aktive olan dinamiklerini ve karşılıklı etkileşimlerini gözlemlemelerine izin verdi. Bu çalışma; manyetik monopollerin yalnızca altta yatan bir spin yapısından ortaya çıkabileceğini değil, aynı zamanda kontrol edilebileceğini, izole edilebileceğini ve hassas bir şekilde çalışılabileceğini açık bir şekilde göstermektedir.

Araştırmacı Nisoli: ” Son on yılda, monopollerin, çeşitli geometrilerin uyaran spin buzlarını tanımlamak için yarı parçacıklar olarak ortaya çıkabileceği gösterildi. Daha önce, Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı’nın Los Alamos’taki Darbeli Alan Tesisi, monopol gürültüsünü ‘dinleyebiliyordu.’ Şimdi ise; bir D-Wave kuantum tavlama sistemi kullanarak, bu parçacıklardan bir veya daha fazlasını gerçekten yakalayıp ayrı ayrı incelemek için yeterli kontrole sahibiz… Onların etrafta dolaştıklarını, sabitlendiklerini, yaratıldıklarını ve yok edildiklerini gördük. Böylece niceliksel teorik tahminlerimizi, bunların etkileşime girdiğini ve aslında birbirlerini perdelediğini doğrulayabiliriz.”

 D-Wave’de Performans Araştırması Direktörü Andrew King, “D-Wave’in işlemcileri, optimizasyon konusunda mükemmel olacak şekilde tasarlanmıştır, ancak kuantum simülatörleri olarak da kullanılabilirler. Manyetik malzememizin istenen etkileşimlerini D-Wave’in kubitlerine programlayarak, (aksi takdirde) son derece zor olan deneyler yapabiliriz.

Bu işbirlik; ilke kanıtı çalışması; yapay spin buz çalışmalarının gücünü ve çok yönlülüğünü geliştiren yeni deneysel yetenekler gösteriyor. Ortaya çıkan kuasipartikülleri programlı olarak manipüle etme yeteneği, malzeme mühendisliği ve hatta topolojik kuantum hesaplamanın önemli bir yönü haline gelebilir; umarız bunu başarırız.”

Spread the love

Araştırmalara göre; DNA’mızın sadece %7’si modern insanlara özgü…

Previous article

Araştırmacılar Jüpiter’in X-Işını Auroralarının Nedenini Ortaya Koyuyor

Next article

Comments

Comments are closed.

Login/Sign up