The post Kuantum Mekaniksel Davranış appeared first on Bilimdili.com.

Kuantum bilgisayarları, kuantum bilgilerini depolamak ve işlemek için kullanılan kuantum bitlerinden (kübitlerden) oluşur. Kübitleri tasarlarken en önemli faktörlerden biri, bir kübitin belirli bir durumda kalabileceği tutarlılık süresidir.

Washington eyaletindeki Pacific Northwest Ulusal Laboratuvarı’ndan (PNNL) Brent VanDevender, “Ne kadar uzun süre sahip olursanız, o kadar çok hesaplama yapabilirsiniz, daha karmaşık hesaplamalar ve bu hesaplamalar o kadar güvenilir olur” diyor. “Birkaç milisaniye bile genel amaçlı kuantum hesaplama yapmak için yeterince uzun değil.”

Brent VanDevender ve meslektaşları, çevredeki radyasyonun süper iletkenlere dayalı bir tür kübitin tutarlılık süresini etkilediğini test etmek için iki kübit kullandı. Süper iletkenler, yükü taşımak için elektron çiftleri kullanır, ancak önceki deneyler, bu çiftlerin beklenenden çok daha sık bölündüğünü ve bu da tutarlılık süresini düşürdüğünü göstermiştir.

Araştırmacılar, hem her tür malzemede doğal olarak meydana gelen nükleer bozulma olaylarından hem de her şeye nüfuz eden kozmik ışınlardan kaynaklanan arka plan radyasyonunun, tüm bu ekstra kırık elektron çiftlerini açıklayabildiğini buldular.

Radyasyonun kuantum bilgisayarlar için henüz bir sorun olmadığını, çünkü daha yaygın olan başka gürültü kaynakları olduğunu söylüyorlar. Ancak kuantum bilgisayarlar önümüzdeki on yılda daha iyi hale geldikçe sınırlayıcı bir faktör olabilir. Radyasyonun bir kısmı bilgisayarın etrafına kurşun veya beton bir kalkan kullanılarak veya fizikçilerin kozmik ışınlara duyarlı diğer deneylerde yaptığı gibi yeraltına yerleştirilerek durdurulabilir.

VanDevender, kuantum bilişim daha yaygın hale gelecekse, tüm bilgisayarları yeraltına yerleştirme fikri “gülünç olmaya başlar ve diğer türden kübitler için bir argüman haline gelir” diyor. Bunun yerine, o ve meslektaşları, tutarlılıklarını kaybetmeden birkaç kırık elektron çiftini tolere edebilen kübitler yapmak için çalışıyorlar.

Bunun, karanlık madde parçacıkları veya nötrinoların neden olduğu radyasyonu arayan dedektörlere sahip diğer fizik deneyleri için şaşırtıcı bir faydası olabilir. Bunlar genellikle kırık elektron çiftlerine karşı yüksek hassasiyet gerektirir. Çalışmada çalışan PNNL’den Ben Loer, “Bu kırık çiftlere daha az duyarlı olan bir kübit tasarlayabilirseniz, neredeyse kesinlikle daha hassas bir fizik detektörü tasarlayabilirsiniz” diyor.

Kaynak

The post Kuantum Bilgisayarları Uzaydan Gelen Yüksek Enerjili Parçacıklar Tarafından Yok Edilebilir Mi? appeared first on Bilimdili.com.

Nano sözcüğü Yunanca “cüce”den geliyor. Nanoteknoloji atom ve moleküller boyutunda yapılan bilim ve teknoloji faaliyeti anlamına geliyor.

Nano sözcük olarak, milyarda bir anlamına gelir. Bir nanometre (nm) metrenin milyarda birine eşittir. Örneğin bir saç telinin çapı 100000 nm olduğunu söylersek daha rahat anlaşılabilir.

Peki neden nano boyut ?

Bir malzemenin  boyutu küçüldükçe çalışma hızı artıyor ve o malzeme yeni özellikler kazanıyor. Malzemenin fiziksel özellikleri fazı ve enerji spektrumunun kesikli yapısı daha belirgin hale geliyor.

The post Nanoteknolojinin Doğuşu appeared first on Bilimdili.com.

Bu büyük keşif, mühendislik ve fizik alanlarında büyük etkiler oluşturabilir. Telekomunikasyon ve optik bulma sistemlerinden genişbantlı enerji derimine kadar birçok örnekle söz konusu keşif sayesinde hayata geçirilebilineceklerin sayısı neredeyse sonsuza yakındır.

Rezonant ve frekans yönlendirici sistemlerin yaptığı şey özetle enerjiyi geçici bir süre için elektromanyetik dalgalar biçiminde depolamak ve sonra serbest bırakmak. 100 yıldan fazladır dalganın depolanabileceği süre uzunluğunun dalganın bant genişliğiyle orantılı olduğu düşünülüyordu. Yani bu büyük miktarlardaki verilerin rezonantta ya da frekans yönlendirici sistemlerde uzun bir süre depolanamaması demekti. Çünkü bantgenişliğinin artması, depolama süresini azaltıyor ve depolama kalitesini düşürüyordu. Şimdiye dek 1914’te K. S. Cansın (Johnson) tarafından geliştirilen bu yasaya sadık kalınıyordu. Fizikçiler ve mühendisler rezonant sistemlerini hep bu kavrama uyarak geliştirmişlerdi.

Araştırmacılar manyetik alana yaklaştırıldığında dalgayı durdurup uzun bir süre depolanmasına imkan verip büyük miktarlarda enerji birikmesini sağlayan bir malzeme olan manyetooptikten yapılmış hibrit bir frekans yönlendirici sistem kullanmayı akıl ettiler.

Faydalanmış oldukları bu tür sistemlerle bantgenişliğinin büyüklüğünü korurken dalgayı uzunca bir süre depolamanın mümkün olduğunu gösterdiler.

Hatice Altuğ bu önemli keşfin öncülerinden biri olarak omuzlarımızı kabartmıştır.

Bilimdili.com

The post Türk Bilim Adamının Önemli Keşfi: 100 Yıllık Fizik Sorunu Çözüme Kavuşturuldu appeared first on Bilimdili.com.

Fizkite Klonlama Yok Mu?

1996’da koyun Dolly klonlanana kadar canlı klonlama bir bilimkurgu ögesi olarak görülüyordu. Bununla birlikte, biyolojide klonlama, fizikte klonlama ile aynı değildir. Biyolojide klonlama oldukça zor ancak fizikte klonlama çok daha zor hatta imkansız olduğu kanıtlanmıştır.

YouTube kanalı MinutePhysics’ten bir video, kusursuz kopyaların neden mümkün olmadığını kuantum fiziğinin detaylarıyla açıklıyor. Yalnız vidyonun ingilizce olduğunu belirtelim.

Sunucunun vidyoda açıkladığı gibi, nesnelerin kopyalanabilirliği matematiksel olarak kanıtlandığı halde kuantum seviyesinde özdeş olan mükemmel bir klon yapmak imkansızdır. Tabi bunu açıklayan matematik son derece karmaşıktır, kuantum mekaniği ile ilgili olan her şey gibi.

Video, Örvin Şirödinger’in (Erwin Schrodinger) kedisini göz önüne alarak (bir dereceye kadar) bu karmaşık matematiğini basitleştiriyor. Matematiğin temelinde, kuantum mekaniğinde, süperpozisyon denilen bir kavram ele alınmaktadır. Bu, Şirödinger’in düşünce deneyinde incelenen kavramdır. Basitçe açıklarsak; patlamış veya patlamamış barut (veya zehir, anlatılana bağlı olarak) bulunan bir kutudaki kedi ele alınıyor. Kutu içerisini gözlemlemeden kedinin öldüğünü (barut patladı) ya da canlı olup olmadığını (barut bozulmamış halini) bilmek imkansızdır. Bu yüzden kutunun içine bakana kadar kedinin hem ölü hem de canlı olduğu varsayılır.  Detaylı bilgi için vidyoyu izlemenizi tavsiye ediyoruz.

The post Fizikte Harika Bir Klon Oluşturmak İmkansız Mı? appeared first on Bilimdili.com.

Elektron atom altı parçacığı negatif elektrik yükü taşıyan en az kütleli bir parçacıktır. Eğer elektron bozulabiliyor olsaydı, enerji korunumunun nötrinolar gibi daha düşük kütleli parçacıkların üretiminde de yer alacağı anlamına gelirdi. Ancak, elektrondan daha düşük kütleli tüm parçacıklar herhangi bir elektrik yüküne sahip değildir. Böylece elektronun yükü herhangi bir hipotetik bozulma süreci sırasında “sıfır”lanmalıdır. Bu da parçacık fiziğinin Standart Modeli’nin bir parçası olan “yük korunumu” ilkesini ihlal etmiş olur. Bunun sonucunda, elektron asla bozulamayacağı için temel bir parçacık olarak göz önünde bulundurulur. Öte yandan, Standart Model fiziğin tüm yönlerini yeterince açıklamıyor ve bundan dolayı elektronun bozunduğunun keşfedilmesi doğanın yeni ve iyileştirilmiş bir modelinin geliştirilmesinde fizikçilere yardımcı olabilir.
Elektronun bozulması ile ilgili bu son araştırma öncelikle nötrinoları incelemek için tasarlanan Borexino dedektörü kullanılarak yapıldı. İtalya’da Gran Sasso Ulusal Laboratuvarı’nda bulunan bu dedektör kozmik ışınlardan korunmak için bir dağın altında derin bir yerde inşa edilmiştir. 2212 fotorafçı tarafından izlenen 300 tonluk bir organik sıvıdan oluşmaktadır.

Borexino dedektöründeki bu organik sıvı içinde yaklaşık 10³² elektron bulundurmaktadır. Bu sıvı içerisinde herhangi bir elektron bozunmasının görülmemiş olması gerçeği araştırmacılara elektronun ortalama ömrünün en küçük değerini tahmin etmesini sağladı. Araştırmacılar bu en küçük ömrün önceki en düşük sınır olan 4,6×10²⁶ yıldan 100 kat daha fazla yani 6,6×10²⁸ yıl olduğunu buldular. Bu önceki en düşük değer de yine Borexino tesisinde elde edilmişti. 1998 yılında günümüzdeki güncel deneyin öncülü olan bir deney sırasında bulunmuştu.

Diğer taraftan, yük parite simetrisi daha önce kaon atom altı parçacıkların bozunmalarının gözlenmesi ile ihlal edildiği deneysel olarak keşfedilmişti. Dolayısıyla elektronların da bir gün bozulabildiği keşfedilebilir. Bu neden önemli? Çünkü yük parite simetrisinin ihlal edilmesi/bozulması evrende anti maddeden çok neden maddenin daha fazla olduğuna dair bizim güncel anlayışımızda önemli bir role sahiptir.

Kaynak :physicsworld

The post Bir Elektronun Ömrü 66000 Yotta Yıl appeared first on Bilimdili.com.