FizikHaber

Mete Atatüre ve ekibi çekirdekleri kuantum noktalarında kontrol etmenin yolunu buldu

Cambridge Üniversitesi Fizik bölümünde öğretim üyesi olan bilim insanı Mete Atatüre ve ekibi bir çekirdek denizini yarı iletken kuantum noktalarında kontrol etmenin bir yolunu buldu, böylelikle çekirdekler bir kuantum hafıza aygıtı gibi çalışabilecekler.

Kuantum noktaları, binlerce atomdan oluşan kristallerdir ve bu atomların her biri, hapsedilmiş elektronlar ile manyetik olarak etkileşime girer. Eğer kendi aygıtlarına bırakılmış olsalardı, elektronların nükleer döngüler ile olan bu etkileşimi, elektronun bir kuantum biti (qubit) olarak kullanılırlığını kısıtlardı.

Science’te yayınlanan yeni bir makaleye göre, Cavendish Laboratuvarı’nda bulunan araştırma grubu, Cambridge Üniversitesi’nden Profesör Mete Atatüre tarafından yönetilen hesaplamayı, algılamayı ya da iletişim uygulamalarını araştırmak için kuantum fiziğinin kanunları ve görüşlerinden yararlanıyor.

Mete Atatüre, “Kuantum noktaları, ışığın aracılığı ile, bireysel etkileşimli spinlerin dinamiğinin kontrol edilip sömürülebileceği bir sisteme ideal bir arayüz sunar. Çekirdekler, elektrondan rastgele bilgi çaldıkları için, geleneksel olarak bir sıkıntı olmuşlardır, ancak onları kullanabileceğimizi gösterdik.” dedi.

Cambridge ekibi, elektron ve binlerce çekirdek arasındaki etkileşimi kullanmanın bir yolunu buldu. Bunu da çekirdekleri 1 mK’den daha aza ‘soğutmak’ için ya da mutlak sıfır derece (0oC) sıcaklığın binde birine soğutmak için lazerler kullanarak uyguladılar. Daha sonra, binlerce çekirdeği, tek bir gövdede oluşturuyormuş gibi kontrol edip manipüle edebildiklerini gösterdiler. Araştırmanın neticesindeki bu durum, kuantum noktasındaki çekirdeğin, elektron kübitleri ile bilgi alışverişinde bulunabileceğini ve kuantum bilgilerini hafıza aygıtı olarak depolamak için kullanılabileceğini kanıtlıyor.

Kuantum hesaplama, dolanıklık ve süper pozisyon ilkesi gibi kuantum fiziğinin temel kavramlarından yararlanmayı, hesaplama konusundaki mevcut yaklaşımları daha çok geliştirmeyi amaçlar ve teknolojiyi, ticareti ve araştırmayı kökten değiştirebilir. Klasik bilgisayarlarda olduğu gibi, kuantum bilgisayarlarda da bilgiyi ileri ve geri taşımak için bir işlemciye, belleğe ve veriyoluna ihtiyaç vardır. Yani kuantum noktaları için eksik olan bağlantı, kuantum hafızadır.

“Her qubite ayrı bir kuantum hafıza oluşturmak için her şey tamam”

Atatüre, “Bireysel nükleer spinler (dönü) ile konuşmak yerine, kollektif spin dalgalarına lazerlerle erişmeye çalıştık. Sonra bu spin dalgalarının kuantum tutarlılığına sahip olduğunu göstermeye devam ettik. Bu, yapbozun eksik parçasıydı ve şimdi her kübite ayrı bir kuantum hafıza oluşturmak için gereken her şeye sahibiz.”

Kuantum teknolojilerinde, photon (ışık enerjisi birimi), qubitin ve hafızanın kontrollü bir şekilde birbirleriyle etkileşime girmeleri gerekir. Bu daha çok, verimsiz olabilen tek bir hibrit ünite oluşturmak için farklı fiziksel sistemlerin ara yüzlenmesiyle gerçekleştirilir. Araştırmacılar, kuantum noktalarında, hafıza elementlerinin her bir qubit ile otomatik olarak orada olduğunu gösterebilmişlerdir.

Makalenin yazarlarından St John’s’dan Dr. Dorian Gangloff, “Şimdi kuantum simülasyon ruhu içinde karmaşık sistemlerin dinamiklerini incelemek için araçlara sahibiz.” dedi.

Bu çalışma kuantum hesaplamada yardımcı olacak

Bu çalışmanın uzun vadeli fırsatları ise kuantum hesaplama alanında olabilir. Geçen ay, IBM (International Business Machines/Uluslararası İş Makineleri) dünyanın ilk ticari kuantum bilgisayarını başlattı ve Microsoft’un CEO’su kuantum hesaplamanın “dünyayı radikal bir şekilde yeniden şekillendirme” potansiyeline sahip olduğunu söyledi.

Kaynak; https://phys.org/news/2019-02-physicists-thousands-semiconductor-nuclei-quantum.html

Yazar Hakkında

Gazi Üniversitesi İletişim Fakültesi Gazetecilik bölümü mezunudur. Bilim ve teknoloji haberciliğinden önce spor ve gündem alanlarında muhabirlik yaptı. Paylaşmak istediğiniz haberler için +90 (541) 380 12 73 numaralı whatsapp ihbar hattımızdan veya [email protected] adresinden ulaşabilirsiniz.
Alakalı İçerikler
Haber

Borofen katalitik kimyada devrim yaratabilir

Haber

ODTÜ Uzay ve Hızlandırıcı Teknolojiler Uygulama Merkezi kuruldu

Haber

Bilimde cinsiyet eşitsizliği: Bilim kadınları neden arka sıralarda?

FizikHaber

14 yaşındaki dahi Hawking'in kara delikler entropisinde hata buldu

Bilim dünyasının son haberlerini kaçırmamak için eposta bültenimize hemen üye olun.

Bir Cevap Yazın