Bilim insanlarından büyük kuantum rekoru: 15 trilyon atom dolanık hale geldi

Kuantum dolanıklığın ışınlanma teknolojisinde de kullanılabileceği düşünülüyor (Pixabay)
Kuantum dolanıklığın ışınlanma teknolojisinde de kullanılabileceği düşünülüyor (Pixabay)
TT

Bilim insanlarından büyük kuantum rekoru: 15 trilyon atom dolanık hale geldi

Kuantum dolanıklığın ışınlanma teknolojisinde de kullanılabileceği düşünülüyor (Pixabay)
Kuantum dolanıklığın ışınlanma teknolojisinde de kullanılabileceği düşünülüyor (Pixabay)

Barselona Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden bilim insanları kuantum dolanıklıkta rekora imza attı. Fizikçilerden oluşan ekip, 15 trilyon atomu dolanık hale getirmeyi başardı.
Futurism’in aktardığına göre bu başarı, kuantum çalışmalarında bir ilk olarak görülüyor. Araştırmacılar bu kitlesel dolanıklığın beyin görüntülemeden karanlık madde tespitine kadar pek çok alandaki teknolojik gelişmelere öncülük edeceğini düşünüyor.
Kuantum fiziğinin önemli bir bileşeni olan dolanıklık, iki ya da daha fazla parçacığın etkileşime girmesiyle oluşuyor. Böylelikle bir parçacıkta gerçekleşen durumlar, diğerini de etkiliyor. Dolanık parçacıklar, özenli bir izolasyon altında uzak mesafelere gönderildiğinde bile birbirini etkilemeye devam ediyor.
Dolanıklık genellikle parçacıkların çarpışmaması için son derece düşük sıcaklıklarda kuruluyor. Ancak rekoru kıran bilim insanları, işlemi bir miktar rubidyum gazını ısıtarak gerçekleştirdi. Bunun sonucunda da 15 trilyon atomun hızla eşlenmesi ve kaotik bir zincirleme reaksiyonun başlaması sağlandı.
Nature Communications’ta yayımlanan çalışmanın başyazarı Jia Kong, “Dolanıklık, kuantum fiziğinin en dikkat çekici olaylarından biridir ama bilindiği üzere çok hassas ve kırılgandır. Dolanıklıkla ilgili teknolojilerin çoğunun, sıcaklığın düşük olduğu ortamlarda uygulanması gerekiyor. Sıcak ve dağınık bir ortamda dolanıklığın korunup korunamayacağı ilgimizi çeken bir soru" dedi.
Yeni tekniğin kuantum bilgisayarlarda kullanılıp kullanılmayacağı henüz belirsiz. Ancak doktorlar ve astrofizikçiler için son derece hassas manyetik sensörler geliştirilmesini sağlayabilir.
Independent Türkçe'de yer alan habere göre, laboratuvar çalışmalarına liderlik eden fizik profesörü Morgan Mitchel, tekniğin kullanılabileceği alanları şöyle açıkladı:
"Bunun gibi kitlesel dolanıklıkların uygulamada daha iyi sensör performansı sağlayacağını umuyoruz. Bu uygulama alanları arasında beyin görüntüleme teknolojileri, sürücüsüz araçlar ve karanlık madde arayışı da yer alıyor."
 



Her şeyin nasıl başladığını ortaya çıkarabilecek bir sinyal belirlendi

(Hans Lucas/AFP)
(Hans Lucas/AFP)
TT

Her şeyin nasıl başladığını ortaya çıkarabilecek bir sinyal belirlendi

(Hans Lucas/AFP)
(Hans Lucas/AFP)

Andrew Griffin 

Evrenin erken dönemlerinden gelen bir radyo sinyali, çevremizdeki her şeyin nasıl başladığını anlamamızı sağlayabilir.

21 santimetre sinyali diye bilinen bu sinyal, ilk yıldızların ve galaksilerin nasıl yanmaya başladığını ve evreni karanlıktan ışığa nasıl çıkardığını nihayet anlamamızı mümkün kılabilir.

Cambridge Üniversitesi'nden makalenin ortak yazarı Anastasia Fialkov yaptığı açıklamada, "Bu, karanlık evrendeki ilk ışığın nasıl ortaya çıktığını öğrenmek için eşsiz bir fırsat" diyor. 

Soğuk, karanlık bir evrenden yıldızlarla dolu bir evrene geçiş hikayesini yeni yeni anlamaya başlıyoruz.

Sinyal, 13 milyar yıldan fazla bir süre önceden, Büyük Patlama'nın sadece 100 milyon yıl sonrasından bize ulaşıyor. Zayıf parıltı, yıldızların oluştuğu uzay bölgeleri arasındaki boşluğu dolduran hidrojen atomları tarafından yaratılıyor.

Bilim insanları artık bu sinyalin doğasını kullanarak erken evreni daha iyi anlayabileceklerine inanıyor. Bunu, evrenin başlangıcıyla ilgili verileri ortaya çıkarmak için radyo sinyallerini yakalamaya çalışacak REACH (Radio Experiment for the Analysis of Cosmic Hydrogen / Kozmik Hidrojen Analizi için Radyo Deneyi) adlı radyo anteniyle yapacaklar.

Araştırmacılar bu projenin nasıl işleyeceğini daha iyi anlamak için REACH ve Kilometre Kare Dizisi adlı başka bir projenin, ilk yıldızların kütleleri ve diğer ayrıntıları hakkında nasıl bilgi sağlayabileceğini öngören bir model oluşturdu.

Profesör Fialkov, "İlk yıldızların kütlelerinin 21 santimetre sinyaline bağımlılığını ve ilk yıldızlar öldüğünde üretilen, X ışını ikililerinden gelen ultraviyole yıldız ışığı ve X ışını emisyonlarının etkisi de dahil olmak üzere tutarlı bir şekilde modelleyen ilk grubuz" diyor.

Bu bilgiler, Büyük Patlama'nın ürettiği hidrojen-helyum bileşimi gibi, evrenin ilkel koşullarını birleştiren simülasyonlardan elde edildi.

REACH teleskobunun baş araştırmacısı ve çalışmanın ortak yazarı Eloy de Lera Acedo, "Bildirdiğimiz tahminler, evrendeki ilk yıldızların doğasını anlamamız açısından muazzam önem taşıyor" ifadelerini kullanıyor.

Radyo teleskoplarımızın, ilk yıldızların kütlesi ve ilk ışıkların bugünkü yıldızlardan ne kadar farklı olabileceği hakkında ayrıntılı bilgiler verebileceğine dair kanıt sunuyoruz.

REACH gibi radyo teleskopları, evrenin bebeklik döneminin gizemlerini çözme yolunda umut vaat ediyor ve bu tahminler, Güney Afrika'daki Karoo'dan yaptığımız radyo gözlemlerine rehberlik etmesi açısından hayati önemde.

Çalışma, hakemli dergi Nature Astronomy'de yayımlanan "Determination of the mass distribution of the first stars from the 21-cm signal" (21 santimetre sinyalinden ilk yıldızların kütle dağılımının belirlenmesi) başlıklı yeni bir makalede anlatılıyor.

 Independent Türkçe, independent.co.uk/space