fbpx
Bizi Takip Edin

Fizik

17 Kübitlik Çipler Resmen Geldi ve Kuantum Devri Başladı

Yayınlandı

üzerinde

Intel firması tarafından geliştirilen 17 Kübitlik çipler şu anda kuantum bilgisini teknolojiye dahil edebilmeye ne kadar yakın olduğumuzu gösteriyor.
Bilim insanları kuantum bilgisayar uygulamasını gerçek yapmak için yıllardır çalışıyorlar. 2017’de kaydedilen ilerlemelerle kuantum bilgisayar devrinin başlaması artık o kadar uzak bir fikir değil. Bu sene içerisinde kuantum simülatörünün inşasından, ışığı kullanan kuantum durumlarını kuran fizikçilere kadar kuantum bilgisayar işlemcilerinin gelişmesine dair birçok gelişme kaydedildi.

IBM’in kuantum hesaplama işlemcisi ve Çin’in kuantum uydu sistemlerinden başka Intel’de kuantum konusunda bir atılım sağladı. Intel tarafından sağlanan 17 Kübitlik süper iletken çip oldukça kayda değer bir çalışmadır. Çünkü kuantum bilgisayar teknolojisini dikkate değer bir biçimde dönüştürme kapasitesini içerisinde taşımaktadır. Tüm bu çalışmalar bilgisayarın bilgiyi nasıl işlediğine dair gelişmelerdir. Geleneksel bilgisayarlarda 1 ya da 0 durumunda bulunan bilgileri taşıyabilmek için bitler kullanılırken kuantum bilgisayarlar ay anda 1 ve 0’ı temsil edebiliyor ve böylece milyonlarca kod satırını işleyebiliyor.

Kuantum bilgisayarlar sıradan klasik bilgisayarların erişemeyeceği düşünülen şifrelemeleri kırmak ve moleküllerin ve diğer materyallerin özelliklerini hesaplamak gibi bazı problemleri çözmeye izin verecektir. Kuantum bilgisayarlar çok özel sorunlar için bir avantaj sağlayacak, bu bilgisayarlar olmadan çözülemeyecek sorunların çözümünü olanaklı hale getirecektir.
Chicago Üniversitesinde Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nden Profesör FredChong , “Kuantum bilgisayarlar kullanılmaya başladıktan sonra keşfedilebilecek kuantum bilgisayarlar için tamamıyla bilinmeyen kullanımlar bulunmaktadır” açıklamasında bulundu. Bilim insanları keşfedilecek yeni durumların tahmin edilmesinin zor olduğunu düşünüyor.
Kaynak: https://futurism.com/17-qubit-chips-begins-quantum-revolution/

Fizik

İnsan Gözü ‘Hayalet Görüntüleri’ Görebilir

Yayınlandı

üzerinde

Bilim adamları, insan gözünün ürkütücü bir yeteneği olduğunu keşfettiler. İnsan gözü “Hayalet görüntüleri” algılayabilir. Bunlar daha önce sadece bilgisayar tarafından algılanabilen, rastgele desenlerle kodlanmış görüntülerdir. Edinburgh’dakiHeriot-Watt Üniversitesi’ndeki İskoç bilim insanları ve Glasgow Üniversitesi’den bir grup araştırmacı, insan gözünün gerekli hesaplamaları yapabildiğini buldu. Heriot-Watt Üniversitesinde fizik profesörü olan çalışmanın ortak yazarı DanieleFaccio, “Beyin ayrı ayrı onları göremese de, göz bir şekilde tüm kalıpları tespit ediyor, sonra da bilgiyi orada tutuyor ve her şeyi bir araya getiriyor” dedi.

Normal bir kamerada, birden fazla piksel, bir görüntü oluşturmak için güneş gibi bir kaynaktan ışığı alır. Hayalet görüntüler ise temelde tam tersidir: Öngörülebilir bir dizide birden fazla ışık kaynağıyla başlarlar. Bu, genellikle bir “kova” adı verilen tek noktalı dedektör tarafından toplanan ışıkla anlatılır. Bunun nasıl çalıştığını düşünmenin kolay bir yolu, bir sahneyi taramak için tek noktalı bir lazer kullanan lidar hakkında düşünmektir. Dedektör, lazer ışığının sahnedeki her noktadan nasıl geri döndüğünü yakalar, bu da bir görüntüye yeniden yapılandırılabilir. Faccio, hayalet görüntüler elde etmenin daha hızlı bir yolu olduğunu söyledi. Sahneyi tek bir ışık kaynağıyla taramak yerine, araştırmacılar desenleri bir sahneye yansıtabileceklerini buldu. Nesneden fırlayan ışık artı desen daha sonra ölçülebilir.

Yansıtılan orjinal desen ile yansıtılan orijinal model arasındaki fark, bir bilgisayarın daha sonra matematiksel olarak verileri dışına çıkarabildiği “hayalet görüntüyü” içerir. Bu görüntüler, orijinal görüntünün soluk gri bir temsiline benziyor. Faccio, Kompozisyonal olarak hayalet görüntüler yapma yönteminin iki matematiksel adımı içerdiğini söyledi. Birincisi, orijinal kalıpları nesneye yansıtıldıktan sonra göründüğü gibi birleştirmektir. Bu, orijinal kalıbı nesnenin ve her noktadaki desenin yaptığı ışık sinyaline çarptırarak matematiksel olarak yapılır. İkincisi bütün sahne boyunca bu sayıları toplamaktır. Araştırmacılar, hesaplamanın ikinci yarısına, tüm kalıpların birlikte toplanmasına odaklanmaya karar verdiler. Bunu yapmak için, Albert Einstein’ın ünlü fotoğrafına karşı Hadamard kalıpları denilen dama tahtası şeklindeki desenleri çıkarıp, dilini yapıştırarak başladılar. Daha sonra bir LED projektörüylebesledikleri ortaya çıkan ışık düzenlerini toplamak için tek bir piksel detektörü kullandılar.

Bu LED projektör, Einstein-plus-Hadamard desenlerini orijinal Hadamard desenlerini gösteren bir ekran üzerine bastı, esasen ikisini bir araya getirdi. Birinci adım böylece tamamlanmış oldu. Bir sonraki adım, insanların bu görüntüye bakarken neleri görebileceğini görmekti. Araştırmacılar, Einstein-plus-Hadamard kalıplarını yavaşça projelendirdiğinde, 1 saniye veya daha uzun süren darbelerde, siyah-beyaz dama tahtası olduğunu gördüler – hayalet görüntüleri yoktu. Ancak araştırmacılar projeksiyonları hızlandırdıkça, Einstein’ın görüntüleri ortaya çıktı. Araştırmacılar ayrıca rakamları ve harfleri kullanarak deneyler yaptılar ve “hayalet” versiyonlarında okunaklı olduklarını buldular.

İnsan gözünün bu hayalet görüntüleri görebilmesinin nedeninin, gözün yavaş bir yenileme oranına sahip olmasından kaynaklandığı düşünülüyor. Bu, filmlerin çalışmasının nedenlerinden farklı değildir: Görüntüler ekranda bu yenileme hızından daha hızlı titreştiğinde, yumuşak hareket yanılsaması yaratır. Faccio, “Göz bilgiyi elde etmek için çok hızlıdır. Sadece ondan kurtulmak iç çok yavaş” diyor. Araştırmacılar, titreme kalıplarının gözün “hafızasında” yaklaşık 20 milisaniye kaldığını ve bu zaman zarfında yavaş yavaş yok olduğunu keşfettiler. 20 milisaniye kalıpları üst üste gelirse, göz onları hayalet görüntüsünün ortaya çıkmasına izin vererek bir film gibi toplar. Faccio, bu keşfin heyecan verici kısmı, hayalet görüntüleme sisteminin insan görsel sistemini incelemek için kullanılabilecek olması” diyor. Ekibin bir sonraki adımı, insan gözünün hayalet görüntülerin sağ ve sol gözlere farklı girdilerini bir araya getirerek olacak.
Kaynak: https://www.livescience.com/63590-human-eye-ghost-images.html

Devamını Oku

Fizik

Fizikçiler İlk Defa Bir Deneyde Anti-Madde Kullandı

Yayınlandı

üzerinde

Bilim adamları ilk kez, bir elektronun temel parçacıklarından biri olan antitüm karşıtı bir pozitron ile ikonik bir fizik deneyi gerçekleştirdiler. Deney sonucunda sadece ilginç sonuçlarla karşılaşmakla kalmadılar. Bu başarı devrimsel keşiflere giden ilk adım olabilir. Ünlü çift yarık kurulumunun bir antimaddeversiyonu olan deney, İsviçreli ve İtalyan araştırmacılar tarafından yapıldı. Bu deney, evrenin iki alanıyla ilgili bir gizemi çözmeye yardımcı olabilecek yeni bir süper duyarlı deneyler dizisi için zemin hazırlayabilir. Günlük yaşantımıza, sadece madde olarak adlandırdığımız bir form hakimdir.

Ancak, temel parçacıkların büyük kütüphanesinin her bir üyesinin, tersine çevrilmiş bir yük ve birkaç başka kuantum dönüşümü dışında, özelliklerinin çoğunu paylaşan bir antimadde ikizi vardır. İki tür maddeyi bir araya getirin ve bir miktar enerjiyle yok olurlar.Bu da bazı ilginç soruları gündeme getirir. Bir tür bir maddeyle çevriliysek, bu antimaddedençok daha fazla olabilir mi? Ve eğer öyleyse, her birini bu kadar özel yapan nedir? Şimdiye kadar, cevap bulmak için en iyi çabalarımız en ufak bir ipucunu bile elde edemedi. Maddenin iki alanı da hala tüm anlamlı amaçlar için aynıdır. Parçacık fiziğinin Standart Modeline göre, antimadde aynı zamanda normal madde ile aynı şekilde yer çekim kurallarına uymalıdır. Bu, fizikçilerin boşlukları ve uyarıları aramak için yeni yollar bulmasını engellemedi. Yer çekiminin antimaddeyi nasıl etkilediği konusunda ince bir fark bile ihtiyacımız olan büyük kırılma olabilir. Ancak yerçekimini araştırmak oldukça zordur. Bu bizi tüm fizikteki en klasik deneylerden birine getirmektedir: Çift yarık deneyi. Yüzlerce yıl boyunca ince pencerelerden gire ışığın nasıl ışıldadığını test ettik. İki yüz yıl önce, Thomas Young adındaki bir fizikçi, ilkine paralel ikinci bir pencere ekledi ve yarıkların arkasındaki duvarda ışık saçan dalgalı desenin, ışığın birbiriyle etkileşime giren dalgalardan oluştuğunun bir işareti olduğunu gösterdi. Fizikte bir başka büyük isim olan Richard Feynman, bir buçuk yüzyıl sonra Young’ın çift-yarık deneyini madde hakkında keşfedilenler ışığında düşündü. Elektronlar gibi parçacıklar, kesin bir pozisyon elde edene, özellikleri ölçülüp ortaya çıkarılana kadar olasılık dalgaları olarak var olurlar. Öyleyse hiç kimse elektronu ölçemezse, bir ışık gibi iki yarığın içinden geçebilir, birbirinden ayrılabilir ve tıpkı ışık gibi kendi kendine müdahale etmek için bir reform yapabilir miydi?

Feynman’ın denemesinin ardından onlarca yıl içinde elektron akımlarını kullanan çeşitli deneyler yapılırken, 1989 yılına kadar Hitachi’deki Japon araştırmacılar tek bir ekranda elektronları ateşlemeyi başarmıştı. O zamandan beri, bütün moleküller de dahil olmak üzere, her tür tıknaz parçacık için aynı kuantum tuhaflığı görülmüştür. Hepsi ne kadar büyük olursa olsun, dalga benzeri davranışlara sahip maddelerin ayrık parçaları görülür. Araştırmayı yürütmek için bilim insanları İtalya’da NanostructureEpitaxy ve Sintronics için Silikon veya L-NESS olarak adlandırılan bir tesis kullandılar. Pozitronlar – negatif olan yerine pozitif yüklü elektronlar – sönümleyici bir radyoaktif materyalden filtrelenmiş ve bir Talbot-Lau interferometresi olarak adlandırılan iki adımlı bir kurulumdan geçirilmiştir.

Bu bir çift yarık ızgara artı ekrandan oluşan biraz daha karmaşık bir şeklidir, ancak sonuçta çift yarık deneyindeki kuruluma benzemektedir.  200 saatlik pozitron-parlaklıktan sonra fizikçiler, tek bir pozitronun, kimsenin bakmadığı, normal madde gibi dalga şeklinde hareket ettiğini göstermek için dalgalı deseni analiz etti.
Bu deney şu anda madde ve antimaddeyi karşılaştırmak için kullanılabilecek kesin kanıtlardan ziyade bir kavram kanıtıdır. Henüz bilim çevreleri tarafından onaylanmamış olmakla birlikte antimadde araştırmaları için oldukça heyecan verici bir adım atılmıştır. Bir sonraki adım, hiçbir şeyin neden bir şey olmadığını açıklamaya yardımcı olabilecek daha fazla veri toplamaktır. Umarım bu çok uzak değildir – neden burada olduğumuzu öğrenmek için hepimiz ölüyoruz.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/first-time-double-slit-experiment-using-antimatter-positrons

Devamını Oku

Bilim

Bilim İnsanları, kuantum kapısının “ışınlanabildiğini” deneysel olarak ortaya koydu.

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Amerikalı bilim insanları, modüler kuantum bilgisayarlarının geliştirilmesinde kilit öneme sahip bir adımı hayata geçirdi, kuantum kapısının “ışınlanabildiğini” deneysel olarak ortaya koydu. Amerikalı bilim insanları, modüler kuantum bilgisayarlarının geliştirilmesinde kilit öneme sahip bir adımı hayata geçirdi.

Yale Üniversitesine bağlı Yale Kuantum Enstitüsünde görevli araştırmacılar, istendiği anda iki kubit (kuantum bit) arasında doğrudan etkileşime dayanılmaksızın kuantum kapısının “ışınlanabildiğini” deneysel olarak ortaya koydu. Üniversitenin modüler kuantum bilgisayarı çalışmasındaki modüllerin, daha büyük bir sistemde istenmeyen etkileşimleri azaltacak şekilde tabii biçimde izole edildiği, bunun bağımsız modüller arasında işleyişi sağladığı belirtildi.

Işınlanan kapıların, modüller arasındaki işleyişi sağlamanın bir yolu ve ayrı kuantum sistemlerinden oluşan ağlara dayalı kuantum bilgi sayımında zaruri olduğu ifade ediliyor. Çalışmayla ilgili ayrıntılar Nature dergisinde yayımlandı. Kuantum mekaniğinin eşsiz özelliklerinden biri olan kuantum ışınlama, fiziksel açıdan birini diğerine göndermeden iki taraf arasındaki kuantum durumlarını ya da izole edilmiş kuantum sistemlerini iletmek için kullanılmıştı.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/quantum-gate-operations-teleported-reliably-first-time

Devamını Oku

Öne Çıkanlar