60 yıllık kuantum bulmacası tesadüfen çözüldü

Google'ın, mevcut en hızlı süper bilgisayarların 10 bin yılda yapacağı işlemleri 200 saniyede bitiren ve kuantum üstünlüğüne sahip bilgisayar tasarladığı yaklaşık altı ay önce açıklanmıştı.

Bilim insanları onlarca yıldır çözümsüz kalan bir kuantum bulmacasını tesadüfen çözdü. Bu keşif tamamen farklı yeni nesil bilgisayarların üretilmesinde büyük bir atılım sağlayabilir.

Çığır açan yeni keşif, yalnızca bilim insanlarının kafasını yarım yüzyılı aşkın süredir kurcalayan bir gizemi çözmekle kalmıyor, aynı zamanda araştırmacılara kuantum bilgisayarlar ve sensörler üretirken istifade edebilecekleri yeni kabiliyetler kazandırıyor.

İNTERNET HIZI 10 KAT ARABİLİR

Yeni keşif, bilim insanlarının artık tek bir atomun çekirdeğini, elektrik alanlarını kullanarak kontrol edebilecekleri anlamına geliyor. Bu, daha önce imkansızdı.

Araştırma, aslında bilim insanlarınca 60 yıl önce önerilmesinden bu yana değerlendiriliyordu. Ancak şimdiye dek teoride kalmış ve gerçekten uygulamaya çalışan herkesten yakasını kurtarmıştı.

Bilim insanları, artık bu keşifle, kuantum bilgisayarların daha hassas biçimde üretilmesini ve kuantum biliminin bazı gizemlerine ışık tutulmasını umuyor.

New South Wales Üniversitesi Kuantum Mühendisliği Scientia Profesörü Andrea Morello şunları söylüyor:

Bu keşif, çalışmak için hiçbir salınım yapan manyetik alana ihtiyaç duymadan, tek bir atomun spinlerini kullanan kuantum bilgisayarlar üretmek için artık bir yola sahip olduğumuz anlamına geliyor.

Dahası, bu çekirdekleri keskin hassasiyette elektrik ve manyetik alan sensörleri olarak ya da kuantum biliminin temel sorularına cevap vermek için de kullanabiliriz.

Şu anda, bu tür nükleer spinler, manyetik alanlar aracılığıyla kontrol ediliyor. Ancak araştırmacılara göre bunu elektrik alanlarla gerçekleştirmenin "geniş kapsamlı sonuçları" var. Manyetik alanlar, geniş bobinler ve yüksek elektrik akımları kullanılarak üretilmek zorunda ve bu durum kapladığı alanı arttırıyor. Elektrik alanlarını oluşturmak için gereken cihazlarsa çok daha küçük ve kontrollü.

Profesör Morello şöyle diyor:

Nükleer Manyetik Rezonans modern fizik, kimya ve hatta tıp ve madencilikte en yaygın kullanılan tekniklerden birisidir. "Hekimler bir hastanın vücudunun içini çok ayrıntılı bir şekilde görmek için, madencilik şirketleriyse kaya örneklerini analiz ederken kullanıyor.

Bu işlerin hepsinde son derece iyi çalışıyor ancak bazı uygulamalarda atom çekirdeklerini saptamak ve kontrol etmek için manyetik alanlara ihtiyaç duymak dezavantajlı olabilir.

Profesör Morello, teknikler arasındaki farkın bir bilardo topuna istekayla vurmakla tüm masayı sallamak arasındaki farka benzediğini söylüyor ve ikincisinin de topu hareket ettireceğini ama geri kalan tüm topların konumunu karman çorman edeceğini ekliyor. Elektrik rezonansı topu tam istendiği yere itmek için kullanılabilir.

Bu teknik, başka bir araştırmacı tarafından ilk kez 1961'de öne sürülmüştü. Ancak araştırmacılar, pratikte göstermek çok zor olduğu için yarım yüzyıldan uzun bir süredir gözardı edilen bu tekniğe yanlışlıkla ulaştıklarını belirtiyor.

Artık araştırmacılar atomları kontrol etmenin bu yeni yöntemini bir takım farklı buluşlar için kullanabilmeyi umuyor.

Profesör Morello şunları ifade etti:

Kilometre taşı olan bu sonuç, keşifler ve uygulamalarla dolu bir hazine sandığını açacak.
Yarattığımız sistem, her gün deneyimlediğimiz alışıldık dünyanın kuantum dünyasından nasıl oluştuğunu araştırmaya yetecek karmaşıklıkta. Dahası, bu kuantum karmaşıklığı, hassaslığı devasa ölçüde geliştirilmiş elektromanyetik alan sensörleri üretmekte kullanabiliriz. Ve bunların hepsi bir metal elektroda uygulanan küçük voltajlarla kontrol edilen silisyumdan yapılmış basit bir elektronik cihaz içinde!. (Independent Türkçe)