1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Işınlanma mümkün müdür?
Trendlerdeki Yazı

Işınlanma mümkün müdür?

isteleportat_800x533

“Işınla beni”, Star Trek serisinin en ünlü sözlerinden biridir. Bir karakter uzak bir konumdan Starship Enterprise’a ışınlanmak istediğinde verilen komuttur.

İnsan teleportasyonu sadece bilimkurguda mevcut olsa da, kuantum mekaniğinin atom altı dünyasında teleportasyon mümkündür. Kuantum dünyasında ışınlanma, maddenin taşınması yerine bilginin taşınmasını içerir.

Geçen yıl bilim adamları, fotonlar fiziksel olarak bağlı olmasalar bile bilginin bilgisayar çiplerindeki fotonlar arasında aktarılabileceğini doğruladılar.

Şimdi, Rochester Üniversitesi ve Purdue Üniversitesi’nden yapılan yeni araştırmaya göre, elektronlar arasında ışınlanma da mümkün olabilir.

Nature Communications’da yayınlanan bir makalede, Rochester’da fizik profesör yardımcısı John Nichol ve Rochester’da fizik profesörü Andrew Jordan da dahil olmak üzere araştırmacılar, uzak elektronlar arasında kuantum-mekanik etkileşimler yaratmanın yeni yollarını araştırıyorlar. Araştırma, daha hızlı ve daha verimli işlemciler ve sensörler sağlayarak teknoloji, tıp ve bilimde devrim yapma potansiyeline sahip olan kuantum bilişimin geliştirilmesinde önemli bir adımdır.

‘Uzaktan ürkütücü eylem’

Kuantum ışınlanma, Albert Einstein’ın ünlü olarak “uzaktan ürkütücü eylem” ( kuantum dolaşıklığı olarak da bilinir) olarak adlandırdığı şeyin bir gösterisidir . Kuantum fiziğinin temel kavramlarından biri olan dolaşıklıkta, bir parçacığın özellikleri, parçacıklar geniş bir mesafe ile ayrılsa bile, bir parçacığın özelliklerini etkiler. Kuantum ışınlanma, üçüncü bir parçacığın durumunun, durumunu iki dolaşmış parçacığa anında “ışınladığı” iki uzak, dolaşmış parçacığı içerir.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Dünya'da yaşamın oluşmasına imkan tanıyan elementin sırrı çözülüyor

Kuantum ışınlanma, kuantum hesaplamada bilgi aktarımı için önemli bir araçtır. Tipik bir bilgisayar, bit adı verilen milyarlarca transistörden oluşurken, kuantum bilgisayarlar bilgileri kuantum bitleri veya kübitler olarak kodlar. Bir bit, “0” veya “1” olabilen tek bir ikili değere sahiptir, ancak kubitler aynı anda hem “0” hem de “1” olabilir. Bireysel kübitlerin aynı anda birden çok durumu işgal edebilmesi, kuantum bilgisayarların büyük potansiyel gücünün temelini oluşturur.

Bilim adamları yakın zamanda uzaktan dolaşmış çiftler oluşturmak için elektromanyetik fotonlar kullanarak kuantum ışınlanma gösterdiler.

Bununla birlikte, tek tek elektronlardan yapılan kübitler de yarı iletkenlerde bilgi iletimi için umut vericidir.

Nichol, “Bireysel elektronlar birbirleriyle çok kolay etkileşime girdikleri için kübit vaat ediyor ve yarı iletkenlerdeki bireysel elektron kübitleri de ölçeklenebilir” diyor. “Elektronlar arasında uzun mesafeli etkileşimler oluşturmak, kuantum hesaplama için çok önemlidir.”

Teleportasyon için gerekli olan uzun mesafeler boyunca dolaşmış elektron kübit çiftleri oluşturmak zor olsa da: fotonlar uzun mesafelerde doğal olarak yayılırken, elektronlar genellikle tek bir yerle sınırlıdır.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Doğanın Dört Temel Gücü

Dolaşmış çift elektron

Araştırmacılar, elektronları kullanarak kuantum ışınlanmayı göstermek için, Heisenberg değişim kuplajının prensiplerine dayanan yakın zamanda geliştirilen bir teknik kullanmışlardır. Bireysel elektron, kuzey kutbu ve yukarı veya aşağı işaret edebilen bir güney kutbu olan bir çubuk mıknatıs gibidir . Kutupun yönü – örneğin kuzey kutbu yukarı veya aşağı dönük olsun – elektronun manyetik momenti veya kuantum dönüş durumu olarak bilinir. Bazı parçacık türleri aynı manyetik momente sahipse, aynı anda aynı yerde olamazlar. Yani, aynı kuantum haldeki iki elektron birbirinin üzerine oturamaz. Eğer yaparlarsa, sınıfları zaman içinde ileri geri değişecekti.

Araştırmacılar tekniği dolaşmış çift elektronları dağıtmak ve spin durumlarını ışınlamak için kullandılar.

Nichol, “Parçacıklar asla etkileşmese de iki elektron arasında dolaşma yarattığımız ‘dolaşıklık takası’ ve ışınlanma kullanarak kuantum hesaplama için potansiyel olarak yararlı bir teknik olan“ kuantum kapısı ışınlanması ”için kanıt sağlıyoruz. “Çalışmamız bunun fotonlar olmadan bile yapılabileceğini gösteriyor.”

Sonuçlar , sadece fotonları değil, tüm maddelerin spin durumlarını içeren kuantum ışınlanma üzerine gelecekteki araştırmaların yolunu açıyor ve kübit yarı iletkenlerdeki bireysel elektronların şaşırtıcı derecede yararlı yetenekleri için daha fazla kanıt sağlıyor .

Yorum Yap