içinde ,

Kuantum Bilgisayarlarında Yeni Fizik Kuralları Denendi

Bir kuantum devresi
Bir kuantum devresi

Aalto araştırmacıları, fiziğin gözden kaçan bir alanını araştırmak üzere IBM kuantum bilgisayarlarını kullandılar. Kuantum seviyesi hakkındaki 100 yıldır süregelen inanışlara meydan okudular. Küçük şeylerin hareketini inceleyen kuantum fiziği, Hermitian Hamiltonians denen operatörleri kullanır. Hermitian operatörler, kuantum fiziğini neredeyse 100 yıldır desteklemekteydi. Ancak şimdilerde, teorisyenler bu temel denklemleri genişleterek Hermitian olmayanlarda da kullanabileceklerini keşfettiler.

Bu yeni denklemler birtakım özel kurallar koyuyor. Örneğin, bir aynaya bakarken zamanın yönünü değiştirdiğinizde, gerçek dünyadaki halinizin aynısını görüyor olmalısınız. Doçent Sorin Paraoanu’nun önderliğindeki bir grup araştırmacı, yeni çalışmalarında yapma bir evren yaratmak için bu yeni kurallara uygun hareket eden bir kuantum bilgisayarı kullandılar. Grup, Aalto Üniversitesi’nden, makalenin yazarı Dr. Shruti Dogra, MIPT’den Artem Melnikov ve Terra Quantum’dan oluşuyor.

Araştırmacılar;

Hermitian olmayan kuantum mekaniğinin kurallarına uygun çalışan kübikler (kuantum bilgisayarlarının hesaplama işinden sorumlu parçası) yaptılar. Ortaya sıradan Hermitian kuantum mekaniğiyle ulaşamadığımız heyecan verici sonuçlar çıkardılar. İlk keşif, kuantum bilgisi içermeyen kübitlerle yapılan işlemlerdi. Bu işlemler standart kuantum teorisi için o kadar mühimdi ki ortaya Stephen Hawking’in kara delik bilgi paradoksu gibi çözülemeyen bir problem çıkardı. Bir diğer heyecan verici sonuç ise birbirine dolaşmış iki kübit üzerine deney yapıldığında ortaya çıktı.

Kuantum dolanıklığı, iki kübit arasında olan, sanki aralarında sihirli bir bağ varmışçasına kübitlerin uyumlu hareket etmelerine sebep olan bir korelasyon çeşididir. Einstein bilindiği üzere bu konseptten hoşlanmazdı ve konsepti “ürkütücü mesafeli hareket” şeklinde adlandırırdı. Normal şartlarda kuantum fiziğinde iki partikülün arasındaki dolaşıklığı tek bir partikülle oynayarak değiştirmek mümkün değildir. Ancak, Hermitian olmayan kuantum mekaniği ile araştırmacılar sadece tek bir partikül ile oynayarak kübitlerin dolanıklığını değiştirmeyi başardılar.

“Bu sonuçların heyecan verici tarafı, kuantum bilgisayarlarının, günümüzde matematiksel aşamada kalmış alışılmadık fikirlerin üstünde çalışmak amaçlı da kullanılabilecek kadar gelişmiş olması” diyor Sorin Paraoanu. “Bu çalışmalar ile Einstein’ın ‘ürkütücü mesafeli hareket’i daha da ürkütücü hale geliyor. Ayrıca neler olup bittiğini çok iyi biliyor da olsak yine de tüylerimiz diken diken oluyor”. Araştırmanın aynı zamanda potansiyel uygulama alanları da var. Birçok yeni optik ve mikrodalga temelli aletin de bu yeni kurallara göre hareket ettiği görülüyor. Yeni çalışmalar bu aletlerin kuantum bilgisayarlar ile simüle edilebilmesinin kapılarını aralıyor.

Makale, orijinal adıyla (Quantum simulation of parity-time symmetry breaking with a superconducting quantum processor) Communications Physics’te yayınlandı.

Doğa Deren Aydın


Bunlar da ilginizi çekebilir

Profesyonellerin Bilmesi Gereken En İyi 5 Windows 10 Aracı

2021’de Hayata Geçirilecek 6 Uzay Görevi

Bir milyar yılda değişen Dünya’nın tektonik plakalarını 40 saniyede izleyin!

Araştırmacılar Maddenin Yeni Bir Halini Keşfetti: Sıvı Cam

Hafıza Deneyi

Yeni̇ Bir Araştırmaya Göre Hafıza Tamamen Doğru Bir Şeki̇lde Çalışmayabilir

Beta Balıkları

Beta Balığı Soru ve Cevapları | Beta Balıkları Hakkında Her Şey