Gece Modu

Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, ilk kez yapay bir atom ile iletişim kurabilmek için ses kullanılabileceğini gösterdiler. Böylece kuantum fiziğinde, sesin, ışığın rolünü alması olayını ispatlayabilirler. Sonuçlar Science dergisinde yayımlandı.

Bu yazı, Science Daily isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu haber 4 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Atomlar ve ışık arasındaki ilişki biliniyor ve kuantum ışık bilimi alanında etraflıca incelendi. Ancak, atomlar ile ses dalgaları arasında aynı türden bir ilişkiyi tespit etmek çok daha zorlu bir iş.

Bir çalışmada Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacıları, akustik dalgalar ile yapay bir atomun bağlanmasında başarı sağladı. Çalışma, deneysel ve kuramsal fizikçiler arasında bir işbirliği ile mümkün oldu. Deneysel araştırma grubunun başında bulunan Per Delsing şöyle diyor:

Atomlarla konuşup, onları dinleyerek, Kuantum Dünyası'na yeni bir kapı açtık. Uzun dönem hedefimiz, kuantum fiziğini kullanıp, örneğin son derece hızlı bilgisayarların geliştirilmesinde kuantum fizik yasalarından faydalanabilmek. Bunu, kuantum yasalarına uyan elektrik devreleri ile yapıyoruz; çünkü onları kontrol edebiliyoruz ve üzerinde çalışabiliyoruz.

Yapay bir atom, bu tip bir kuantum elektrik devresine örnektir. Yapay atomlar, tıpkı normal bir atom gibi, enerji ile yüklenebilir ve sonradan bu enerjiyi parçacıklar olarak etrafa yayabilir. Saçılan bu parçacıklar çoğu zaman ışık parçacığıdır; ancak Chalmers deneyindeki atom, bunun yerine ses formunda enerjiyi yayması ve emmesi için tasarlanmış. Makalenin baş yazarı Martin Gustafsson şöyle diyor:

Teoriye göre, atomun sesi kuantum parçacıklarına ayrılıyor. Böyle bir parçacık, saptanabilen en zayıf sestir.

Ses, ışıktan çok daha yavaş hareket ettiğinden, akustik atom kuantum olayı üzerinde kontrol sağlayacak yeni olasılıkları gündeme getiriyor. Martin Gustaffson şöyle diyor:

Sesin düşük hızından dolayı, kuantum parçacıklarını hareket esnasında kontrol edebilecek zamanımız olacak. 100.000 kat hızlı olduğundan, ışık ile bunu başarmak zordur.

Sesin düşük hızı ışığa kıyasla daha küçük dalga boyunu da beraberinde getiriyor. Işık dalgasıyla etkileşen bir atom her zaman dalgaboyundan daha küçük kalır. Ancak sesin dalgaboyuyla karşılaştırıldığında atom çok daha büyüktür ve bu, özelliklerinin daha iyi kontrol edilebilmesini sağlar. Örneğin bir atom sadece belli akustik frekanslarda ya da ses ile oldukça güçlü etkileşime girecek şekilde tasarlanabilir.

Deneyde kullanılan frekans modern kablosuz ağlarda yaygın olarak kullanılan mikrodalga frekansına yakın bir frekans olan 4.8 gigahertz idi. Müzik terimleriyle ifade etmek gerekirse, bu yaklaşık olarak kuyruklu piyanodaki en üst notanın yaklaşık 20 oktav üstüne tekabül eden D28'e denk gelir.

Böyle yüksek frekanslarda, sesin dalgaboyu bir mikroçip yüzeyi boyunca görünecek kadar kısalır. Aynı çip üzerine araştırmacılar 0,01 mm uzunluğunda süperiletken bir maddeden yapılmış bir yapay bir atom yerleştirdi.

Araştırma Hakkında Ek Ayrıntılar

Araştırmacıların kullandığı örneğin alt katmanı galyum arsenür (GaAs) ve örnek iki önemli parçadan oluşuyor. İlki, yapay atomu oluşturan süperiletken devre. Bu tür devreler, kuantum bilgisayarların temel yapı taşı (qubit) olarak da kullanılabilir.

Diğer gerekli bileşen, interdijital dönüştürücü (IDT) olarak biliniyor. IDT elektro mikrodalgaları sese ve sesi mikrodalgalara dönüştürüyor. Deneyde kullanılan ses, katı bir yüzeyde hafif dalgalanmalar olarak görünen akustik dalga yüzeyine (SAW) sahip. Deneyler mutlak sıfıra (20 milikelvin) yakın çok düşük sıcaklıklarda gerçekleştirildi ve ısı oluşumundaki enerjinin atoma zarar vermemesi sağlandı.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Çeviri Kaynağı: Science Daily
  • A. F. Kockum, et al. (2014). Designing Frequency-Dependent Relaxation Rates And Lamb Shifts For A Giant Artificial Atom. Physical Review A.
  • M. V. Gustafsson. (2014). Propagating Phonons Coupled To An Artificial Atom. Science, sf: 207-211.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 12/11/2019 07:55:58 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/2983

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Soru Sorun!
Reklam
Reklam
Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Politik yetenek dediğiniz, yarın, haftaya, sonraki aya veya yıla olacakları öngörebilmektir. Ve tabii sonrasında bu öngörülerin neden gerçekleşmediklerini açıklayabilmek...”
Winston Churchill
Geri Bildirim Gönder