Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

image

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.

Atomlar ve ışık arasındaki ilişki biliniyor ve kuantum ışık bilimi alanında etraflıca incelendi. Ancak, ses dalgaları ile aynı türden bir ilişki sağlamak daha zorlu bir iş. Chalmers araştırmacıları şimdi akustik dalgalar ile yapay bir atomun bağlanmasında başarı sağladı. Çalışma deneysel ve kuramsal fizikçiler arasında bir işbirliği ile tamamlandı. Deneysel araştırma grubunun başında bulunan Per Delsing:

"Kuantum Dünyası'na atomlarla konuşup onları dinleyerek yeni bir kapı açtık. Uzun dönem hedefimiz kuantum fiziğini kullanıp kuantum fizik yasalarından örneğin son derece hızlı bilgisayarlarda faydalanabilmek. Bunu kontrol edip üzerinde çalışabildiğimiz, kuantum yasalarına uyan elektrik devreleri ile yapıyoruz."

Yapay bir atom bu tip bir kuantum elektrik devresine örnektir. Normal bir atom gibi, yapay atom, sonradan parçacık şeklinde yayacağı enerji ile yüklenebilir. Bu çoğu zaman ışık parçacığıdır, ancak Chalmers deneyindeki atom bunun yerine ses formunda enerjiyi yayıp emmesi için tasarlanmış. Makalenin baş yazarı Martin Gustafsson:

"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.

Görsel: Philip Krantz, Krantz NanoArt

Kaynaklar ve İleri Okuma: 

  1. Bu yazı ScienceDaily sitesinden çevrilmiştir.
  2. Physical Review A, 2014; 90 (1) DOI: 10.1103/PhysRevA.90.013837
  3. Science, 11 September 2014 DOI: 10.1126/science.1257219
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0

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 18/07/2019 00:38:28 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!
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

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
Geri Bildirim Gönder