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



Bilim insanlarından korkutan uyarı: "Yapay zeka Fukuşiması kaçınılmaz"

Bir yandan yapay zekanın sağlayacağı atılımlar heyecan uyandırırken, diğer yandan uzmanlar kötüye kullanımına karşı uyarıyor (Reuters)
Bir yandan yapay zekanın sağlayacağı atılımlar heyecan uyandırırken, diğer yandan uzmanlar kötüye kullanımına karşı uyarıyor (Reuters)
TT

Bilim insanlarından korkutan uyarı: "Yapay zeka Fukuşiması kaçınılmaz"

Bir yandan yapay zekanın sağlayacağı atılımlar heyecan uyandırırken, diğer yandan uzmanlar kötüye kullanımına karşı uyarıyor (Reuters)
Bir yandan yapay zekanın sağlayacağı atılımlar heyecan uyandırırken, diğer yandan uzmanlar kötüye kullanımına karşı uyarıyor (Reuters)

Uzmanlar yakın gelecekte "yapay zeka Fukuşiması" yaşanacağından endişeleniyor. 

Yapay zekanın son yıllardaki hızlı gelişimi bilimsel çalışmalarda pek çok sıçramayı mümkün kılarken, bu yılın Nobel Ödülleri de bunun adeta bir kanıtı oldu.

Fizik ödülü, yapay sinir ağlarının geliştirilmesini sağlayan çalışmaları takdir ederken, kimya ödülünün sahibi, 200 milyondan fazla proteinin yapısını tahmin eden yapay zeka aracı AlphaFold'u geliştiren Google DeepMind araştırmacılarına gitti. 

Böyle bir ortamda DeepMind ve Birleşik Krallık merkezli bilimsel topluluk Royal Society, bu hafta Londra'da Bilimde Yapay Zeka Forumu düzenledi.

2024 Nobel Kimya Ödülü'nün kazananlarından, DeepMind'ın kurucusu ve CEO'su Demis Hassabis, 18 Kasım'daki toplantıda yapay zekayla ilgili "Eğer bunu doğru yaparsak, inanılmaz yeni bir keşif çağı ve yeni bir altın çağ, hatta belki de bir tür yeni rönesans yaşanacak" ifadelerini kullandı.

Ancak bazı uzmanlar kendisiyle aynı fikirde değil. Yapay zekanın eşitsizliği ve işsizliği artıracağı endişelerinin yanı sıra çok fazla enerji harcaması nedeniyle çevreye geri dönülemez zararlar vereceğinden de korkuluyor.

Ayrıca bu araçların yanlış kişilerin elinde güçlü biyolojik silahlar geliştirilmesini sağlayacağını düşünenler de var. 

ABD'deki Columbia Üniversitesi'nde kanser araştırmacısı ve Pulitzer ödüllü Siddhartha Mukherjee, 2011'de Japonya'daki deprem ve tsunaminin yol açtığı nükleer felakete gönderme yaparak şöyle diyor:

En azından benim yaşam sürem içinde, bir tür yapay zeka Fukuşiması yaşanmasının neredeyse kaçınılmaz olduğunu düşünüyorum.

Tarihin en büyük nükleer faciaları arasında sayılan Fukuşima nükleer kazasında tsunami sonucu devasa dalgalar reaktörleri sular altında bırakmıştı. Santralden sızan radyasyon 150 binden fazla kişinin tahliyesine yol açarken, bölgeyi temizleme çalışmalarının 40 yıl daha süreceği tahmin ediliyor.

Özellikle iklim krizinin yapay zeka tarafından şiddetlenmesi gerçek bir endişe kaynağı olmaya devam ediyor. 

Örneğin Google, yapay zeka sayesinde sel, orman yangını ve sıcak hava dalgası tahminlerinde önemli gelişmelere imza atarken, bir yandan da bazı ülkelerden daha fazla enerji harcıyor. 

Hassabis toplantıda "Bence bu sistemlerin faydaları, enerji kullanımından çok daha ağır basacak" iddiasında bulundu. 

Diğer yandan ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi'nin eski direktörlerinden Asmeret Asefaw Berhe, hiçbir şeyin enerji kullanımı kadar endişe yaratmadığını söylüyor. 

Daha güçlü sürdürülebilirlik hedefleri çağrısı yapan Berhe "Bu alana giren yapay zeka şirketleri yenilenebilir enerjiye çok yatırım yapıyor ve umarım bu fosil yakıtların daha hızlı bir şekilde bırakılmasını teşvik eder. Ama bu yeterli mi?" diye sorarak ekliyor: 

Aslında dönüştürücü bir değişime yol açması gerekiyor.

Yapay zekanın tıp ve bilim çalışmalarına katkısına gelince çoğu uzman daha iyimser bir yaklaşıma sahip. Yeni ilaçların geliştirilmesinden nükleer füzyon çalışmalarına kadar yeni teknoloji epey hızlı atılımlar vaat ediyor. 

Gen düzenleme aracı CRISPR çalışmalarına katkısı nedeniyle 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Jennifer Doudna, yapay zekanın daha uygun fiyatlı tedavilerin ortaya çıkmasında "büyük bir rol" oynayacağını söylüyor.

Hassabis pazartesi günü düzenlenen forumda bilimsel araştırmaları hızlandırması beklenen yapay genel zekanın gelişimine dair de konuştu.

Elon Musk ve OpenAI'ın CEO'su Sam Altman, insan seviyesinde bilişsel becerilere sahip araçları ifade eden yapay genel zekanın her an kullanıma girebileceğini düşünürken Hassabis aynı fikirde değil. 

DeepMind'in CEO'su "Bence yapay genel zeka dediğimiz şeye ulaşmadan önce birkaç büyük atılıma daha ihtiyacımız var" ifadelerini kullandı. 

Independent Türkçe, Guardian, El País, BBC