Bilim insanları kuantum mekaniğini kullanarak kimyasal bir tepkimeyi 100 milyar kat yavaşlattı

"Olasılıklar dünyasının kapısını açabiliriz"

Kimyasal reaksiyonun fotoğrafı çekildi (Sidney Üniversitesi)
Kimyasal reaksiyonun fotoğrafı çekildi (Sidney Üniversitesi)
TT

Bilim insanları kuantum mekaniğini kullanarak kimyasal bir tepkimeyi 100 milyar kat yavaşlattı

Kimyasal reaksiyonun fotoğrafı çekildi (Sidney Üniversitesi)
Kimyasal reaksiyonun fotoğrafı çekildi (Sidney Üniversitesi)

Bilim insanları, son derece hızlı gerçekleşen bir kimyasal reaksiyonu gözlemleyebilmek için bir kuantum bilgisayarı kullandı.

Bu sayede konik kesişim diye bilinen temel bir moleküler etkileşim, 100 milyar kat yavaşlatılarak izlendi.

Söz konusu başarı, aynı zamanda konik kesişim sürecinin ilk kez gözlemlenmesini sağladı.

Konik kesişimler, moleküllerin geometrisinde iki yüzey arasındaki enerjinin eşit olduğu noktalar.

Bunlar, moleküller arasında kimyasal reaksiyonları başlatan hızlı geçişlere olanak tanıyor. Ayrıca, fotosentez gibi günlük olaylar ve retinada meydana gelen ışığı algılama reaksiyonları da dahil olmak üzere birçok olayda meydana geliyor.

Öte yandan bu reaksiyonlar çok hızlı gerçekleştiği için bilim insanları şimdiye dek konik bir kesişimi eylem halinde hiç gözlemlememişti.

Bunu başarmak isteyen Sidney Üniversitesi araştırmacıları, kuantum parçacıkları elektrik alanlarına kilitleyen ve onları lazerlerle yönlendiren, "tuzaklanmış iyon kuantum bilgisayarı" adlı bir cihaz kullandı.

28 Ağustos'ta hakemli bilimsel dergi Nature Chemistry'de yayımlanan çalışmanın ortak yazarı Vanessa Olaya Agudelo, "Doğada tüm süreç femtosaniyeler içerisinde, yani saniyenin katrilyonda birinde tamamlanıyor" diye konuştu:

Kuantum bilgisayarımızı kullanarak, kimyasal dinamikleri femtosaniyelerden milisaniyelere kadar yavaşlatmamıza olanak tanıyan bir sistem kurduk.

Bu yavaşlama, araştırmacıların reaksiyonun meydana geldiği anda anlamlı ölçümler yapmasına olanak tanıdı.

Araştırmacılara göre, bu ultra hızlı dinamikleri anlamak, genel olarak kimyasal reaksiyonlara yeni bir bakış açısı getirebilir.

Olaya Agudelo, "Moleküllerin içindeki ve arasındaki bu temel süreçleri anlayarak malzeme bilimi, ilaç tasarımı veya güneş enerjisi hasadında yeni bir olasılıklar dünyasının kapısını açabiliriz" ifadelerini kullandı:

Ayrıca dumanın nasıl oluştuğu veya ozon tabakasının nasıl hasar gördüğü gibi ışıkla etkileşime giren moleküllere dayanan diğer süreçlerin iyileştirilmesinde de rol oynayabilir.

Independent Türkçe



Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)
TT

Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Bilim insanları, Parkinson hastalığının erken belirtilerini saptamak için el hareketlerini yapay zekayla analiz eden özel bir kalem geliştirdi. Bu gelişme, hastalığın düşük maliyetli teşhisine önayak olabilir.

Bu cihaz, dünya çapında 10 milyon kişiyi etkileyen bu nörolojik hastalığa sahip olan ve olmayan kişilerin yazma şeklindeki farklılıkları tespit edebiliyor. Hastalığın belirtileri arasında titreme ve uzuv ve vücut hareketlerinde bozulma yer alıyor.

Parkinson hastalığı, Alzheimer'dan sonra en yaygın ikinci nörodejeneratif hastalık ve bu tür rahatsızlıklar arasında en hızlı ilerleyeni.

Ancak genellikle hastanın motor becerilerini gözlemleyerek yapılan teşhisler, uzman eksikliği nedeniyle düşük ve orta gelirli ülkelerde yetersiz kalıyor.

El yazısı, beyin-el koordinasyonu gerektiren karmaşık bir süreç ve önceki araştırmalar, Parkinson hastalığının el yazısını önemli ölçüde etkilediğini gösterdi.

Manyetik mürekkep içeren yapay zekalı kalem, el yazısı örneklerini analiz ederek Parkinson hastalığının belirtilerini tespit ediyor. Kaliforniya Üniversitesi'nin Los Angeles kampüsünden araştırmacılar, "Burada, yumuşak manyetoelastik uç ve manyetik sıvı mürekkep içeren, hem yüzeydeki hem de havadaki yazma hareketlerini hassas ve niceliksel olarak yüksek kaliteli, analiz edilebilir elektrik sinyallerine dönüştürebilen, kendi kendine çalışan, Parkinson hastalığı teşhisi için bir teşhis kalemi geliştirdik" dedi.
 

Görsel kaldırıldı.

Parkinson hastalığı tanı kalemi (Jun Chen)


Araştırmacılar, yapay zeka sisteminin yardımıyla kalemin, Parkinson hastası üç kişinin el yazısı örneklerini 13 sağlıklı katılımcının el yazısı örneklerinden başarıyla ayırt edebildiğini gösterdi.

Cihazın 16 kişilik küçük bir grupta Parkinson hastalığını yüzde 95'in üzerinde doğrulukla tespit edebildiğini buldular.

Araştırmacılar, kalemin düşük maliyetli, doğru ve yaygın şekilde dağıtılabilir bir teknolojiye dönüştürülerek, geniş nüfuslu ve kaynakları sınırlı bölgelerde Parkinson teşhisini iyileştirmesini umduklarını belirtti.

Geliştirdiğimiz tanı kalemi, büyük nüfuslarda ve kaynakların sınırlı olduğu bölgelerde Parkinson hastalığı tanısını iyileştirme potansiyeline sahip, düşük maliyetli, yaygın şekilde dağıtılabilir ve güvenilir bir teknolojiyi temsil ediyor.

Bu, henüz muhtemel Parkinson hastası olduğunu bilmeyen, tedavi görmemiş bireyler için özellikle faydalı.


Independent Türkçe, independent.co.uk/tech