fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

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

Yayınlandı

üzerinde

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

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Bilim insanları kilogramın tanımını değiştirmek için toplanıyor: Sabit ağırlık yerine kuantum

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden bilim insanları kilogramın tanımını değiştirmek için Paris’te toplanıyor. Bir kilogramın bir kilogram olduğunu nasıl biliyoruz bunu hiç düşündünüz mü? Nasıl oluyor da “1 kg” dünyanın her yerinde aynı ağırlığa denk geliyor? Cevabı Fransa’nın başkenti Paris’te ısısı ve basıncı kontrol altında tutulan üç seviyede mühürlü bir laboratuvarın içinde bulunuyor. Son birkaç yıldır kilogramı tanımlayan şey; aynı zamanda dünyanın en yuvarlak nesnesi olan ve 2,15 x 10^25 adet silikon 28 atomuna sahip mükemmel küre şeklindeki bir cisim. Sadece bu kürenin yapımında kullanılan hammadenin değeri bile 1 milyon Euro ve binlerce saat işlenerek kusursuz bir küre haline geldikten sonraki değeri ise bunun çok ötesinde. Tüm metrik ağırlık birimleri bu cisme göre belirleniyor ve dünya standardı bu şekilde oluşuyor. Ne var ki, standart ağırlığı tanımlayan bu birim değişmek üzere. Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden bilim insanları Versay’da buluşarak artık kilogramın somut bir cisim değil teorik bir denkleme sabitlenmesini oylayacaklar. Ancak oylama sadece bir formalite. Bununla ilgili bilimsel çalışmalar, araştırmalar ve tartışmalar çoktan yapıldı ve karar verildi. 
Kilogramı kuantum belirleyecek
Kilogram artık evrenin dokusunda yer alan temel bir sabit sayıdan türetilecek. Bunun için kuantum mekaniğinde yer alan ‘planck sabiti’ kullanılacak. Planck sabiti ise Foton enerjisi ile elektromanyetik dalga frekansının birbirine olan oranından elde ediliyor. Bu oran kuantum mekaniğinde aksiyonun temel birimi olarak da düşünülebilecek bir sabit. Bir ağırlığı dengelemek için gerekli olan plank sabitini gösteren Kibble adında elektromanyetik güçle ölçüm yapan son derece hassas bir aygıt kullanılacak. Biliminsanları önce kilogramın tanımlanmasını bu şekilde değiştirmeyi oylayacak daha sonra da çalışmalarda ortaya konan Planck sabiti değerini oylayacak ve bu değere Kibble’da karşılık gelen ağırlığı tüm zamanlar ve mekanlar için evrensel 1 kg olarak tanımlayacaklar. Böylece insanoğlu gelecekte hangi ortamda veya gezegende yaşarsa yaşasın tüm ölçüm birimlerini şaşmadan kullanmaya devam edebilecek. 
Kilogramın tarihçesi
İlk önce ağırlık biriminin tanımı 1793’te Antoine Lavoisier tarafından yapıldı ve 0.1 metre küp hacmindeki bir buzun erime derecesindeykenki ağırlığı olarak belirlendi. ‘Grave’ olarak anılıan bu ağırlık aynı zamanda 1 litre suyu da tanımlıyordu. Bu ölçünün de binde birine gram denildi. 1 Kg’ya da ‘Garve’ demek yerine bin adet gram anlamına gelen kilogram adı verildi. 1799’da 1 Kg’ın tanımı ilk kez değiştirilerek buzun 0 derecesinde değil 4 derece sıcaklıkta erimiş su halinin ağırlığı olması kararlaştırıldı. Ancak suyun yapısı yeterince istikrarlı değildi ve ölçümlerde kullanımı da pratikolmuyordu. Dolayısıyla bu suyun ağırlığına eşit saf platinden oluşan bir silindir yapıldı. Buna da ‘Arşiv kilogram’ denildi. Ancak 90 yıl sonra 1889’da bu materyal de güncellenerek platin ve iridyum karışımı bir silindir olarak belirlendi ve günümüze kadar da kullanıldı. Kg birimi üzerinde oynama yapılmadığından emin olmak için aralarında çok ufak farklılıklar olan 14 kopyası, farklılıklar kaydedilerek dünyada 14 farklı ülkeye gönderildi.

1948’de bu kopyalar ağırlıklarında değişim olup olmadığını ölçmek için ilk kez biraraya getirildi ve aynı şartlar altında korunmalarına rağmen zaman içerisinde hepsinin ağırlıklarının değiştiği gözlemlendi. 1990’da yeniden ölçülen kilogramların ağırlıklarının giderek daha fazla değiştiği (50 mikrogram) kaydedildi. Metrik olmayan diğer tüm ağırlık birimleri de kilograma göre belirlendiği için (0.453559237 kg’ın 1 pound olması kararlaştırılmıştır) kg’ın sabit kalması herkes açısından önemli bir konu. İçinde tutulduğu fanusların vakumlu ortamında ve tüm kontrol şartlarına rağmen bu değişim nasıl ve neden olduğu tam olarak çözülebilmiş değil ancak dünya sürekli tanımı değişen bir ‘standard birim’ kullanamayacağı için yeni formüller arandı. Silikon küre bu sorunu moleküler yapı ile çözdü ve ağırlığın ne olduğu sabit atom sayısına bağlandı.
Metre de benzer süreçler geçirdi sıra Kelvin ve Amperde 
Bir metre olarak bildiğimiz standart uzunluk birimi ilk olarak Kuzey Kutbu’ndan Ekvator’a kadar olan mesafenin 10 milyonda biri olarak tanımlandı. Ancak bugün vakumlu ortamda ışığın belli bir sürede kat ettiği mesafe ile tanımlanıyor. Işık değeri kelvin ve elektrik akım şiddeti amper için de benzer şekilde evrensel sabitler belirlenecek ve 20 Mayıs 2019’dan itibaren geçerli olacak. Bu farklılıklar metroloji dünyasının dışında insanların günlük hayatında hissedilmeyecek ancak bilimsel çalışmalar ve özellikle uzay projelerinde önemli olacak.
Kaynak: https://www.theguardian.com/science/2018/nov/09/in-the-balance-scientists-vote-on-first-change-to-kilogram-in-century

Devamını Oku

Bilim

Değişik Metaller, Dünya’nın Manyetik Alan Formlarının Nasıl Olduğuna Dair Gizemleri Açığa Çıkarabilir

Yayınlandı

üzerinde

Weyl metalleri olarak adlandırılan garip malzemeler, Dünya’nın manyetik alanını nasıl oluştuğuna dair bazı sırları açığa çıkarabilir. Dünya’nın manyetik çekişini oluşturan dinamo etkisinin Weyl metallerinde meydana gelebileceği düşünülüyor. Dinamolar evrende oldukça yaygındır. Dünya’nın, güneşin, diğer yıldızların ve galaksilerin manyetik alanlarını üretirler. Ancak bilim insanları, dinamoların manyetik alanları nasıl yarattığının ayrıntılarını tam olarak çözemedi. Üstelik laboratuvar ortamında bir dinamo yaratmak kolay bir uygulama değildir. Bunun yapılabilmesi için bilim insanlarının sodyum gibi sıvılaştırılmış bir metalin konduğu dev tankları hızla döndürmesi gereklidir.

İlk olarak 2015 yılında keşfedilen Weyl metalleri topolojik malzemelerdir. Bu da davranışlarının topoloji olarak adlandırılan bir matematik dalı tarafından yönetildiği anlamına gelir.Weyl metallerindeki elektronlar garip şekillerde hareket ederler, kitlesel bir davranışa sahiptirler. Araştırmacılar bu materyallerdeki elektronların Dünya’nın dış çekirdeğindeki erimiş demir gibi dinamikleri oluşturduğu bilinen sıvıların davranışını açıklayan aynı denklemlere tabi olduğunu keşfettiler. Araştırmacıların hesaplamaları doğru koşullar altında katı Weyl metallerinden bir dinamo yapmanın mümkün olabileceğini göstermektedir.

Çok miktarda dönen sıvı metal gerektirmediği için laboratuvarda bu tür dinamikleri oluşturmak daha kolay olabilir. Küçük bir Weyl metal parçasındaki elektronlar sıvı metalin yerini alarak bir sıvı gibi akabilir. Bu uygulama şu anda sadece teorik. Fakat eğer fikir çalışırsa, bilim adamları Weyl metallerini Dünya içinde var olan koşulları yeniden üretmek ve manyetik alanının nasıl oluştuğunu daha iyi anlamak için kullanabilirler.
Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/bizarre-metals-mystery-how-earth-magnetic-field-forms

Devamını Oku

Bilim

Bilim İnsanları, Temel Düşünce Prensiplerinin Nasıl İşlediğine Dair Bir Teori Geliştirdi

Yayınlandı

üzerinde

Nörobilimdeki en temel sorulardan biri: İnsanlar nasıl düşünüyor? Aralarında Nobel ödülü sahibi Edvard I. Moser’ında bulunduğuAlman ve Norveçli bilim adamları bu konuyla ilgili yeni bir tez öne sürdüler. Yeni teze göreinsanlar beyninin navigasyon sistemini kullanıyor. Nörobilimdeki en temel sorulardan biri: İnsanlar nasıl düşünüyor? Yakın zamana kadar, kesin bir cevaptan çok uzak görünüyorduk. Ancak, Almanya’nın Leipzig kentinde bulunan Max Planck İnsan Bilişsel ve Beyin Bilimleri Enstitüsü (MPI CBS) ve Norveç’in Trondheim’daki Sistem Nörobilim Sistemleri Kavli Enstitüsü’nün bilim adamları ve Nobel ödülü sahibi Edvard I. Moser’daaralarında bulunduğu bir grup bilim insanı bu konuyla ilgili yeni bir tez sundu. Zihin olaylar üzerinde gezinirken, beynimizde iki önemli hücre tipi aktiftir. Hippocampus’a yerleşen hücreler ve komşu entorinalkortekste bulunan sistem hücreleri, yönlendirme ve navigasyona izin veren bir devre oluşturur. Bilim insanları, iç navigasyon sistemimizin çok daha fazlasını yaptığını iddia ediyor. Bu sistemin aynı zamanda bilginin neden mekânsal bir şekilde düzenlendiğini açıklayan ‘düşünme’ için de anahtar olduğunu öne sürüyorlar.

Makalenin kıdemli yazarlarından ChristianDoeller, “Beynin çevremizle ilgili bilgileri bilişsel alanlar olarak adlandırdığına inanıyoruz. Bu sadece coğrafi verileri değil, aynı zamanda nesneler ve deneyimler arasındaki ilişkileri de ilgilendiriyor” açıklamasında bulundu. ‘Bilişsel uzaylar’ terimi, deneyimlerimizi düzenlediğimiz zihinsel haritalara işaret etmektedir. Karşılaştığımız her şey, bir kişi veya bir nesne olsun, fiziksel özelliklere sahiptir ve bu nedenle farklı boyutlarda düzenlenebilir. Örneğin, otomobiller hakkında düşünürsem, motor gücü ve ağırlığına göre onları sipariş edebilirim. Ailemizi ve arkadaşlarımızı da benzer şekilde, örneğin boy, mizah ya da gelire dayanarak, uzun veya kısa, mizahi ya da ciddi olarak veya daha zengin veya daha az zengin olarak kodlayabiliriz.” İlgi alanlarının boyutlarına bağlı olarak, bireyler zihinsel olarak birbirine yakın veya daha uzak bir yerde saklanabilir.
İnsan Düşüncesi Kuramı
Hipotezlerinde Doeller ve ekibi, insan düşüncesi teorisini oluşturmak için bireysel kanıt parçalarını birleştirdi. Teori, insanlarda var olduğu gösterilen kemirgen beyinlerindeki yer ve grid(sistem) hücrelerinin keşifleriyle başlar. Her iki hücre tipi de, hayvanın uzayda pozisyonunu temsil eden, örneğin yiyecek için yiyecekleri temsil eden aktivite modellerini göstermektedir. Uzayda her pozisyon, benzersiz bir etkinlik paterniyle temsil edilir. yer ve sistem hücrelerinin birlikte sürdürdüğü aktivite, daha sonraki ziyaretler sırasında saklanan ve yeniden aktive edilen çevrenin zihinsel haritasının oluşmasına izin verir. Sistem hücrelerinin çok düzenli aktivasyon şekli, insanlarda da gözlemlenebilir – ancak önemli olarak, yalnızca coğrafi alanlardaki navigasyon sırasında değil. Sistem hücreleri, 2016’dan beri yapılan bir çalışmada gösterildiği gibi, yeni kavramlar öğrenirken de aktiftir. Bu çalışmada gönüllüler, ağaç gibi farklı sembollerle, yalnızca boyu ve boynu değişen kuş resimlerini ilişkilendirmeyi öğrendi. Uzun boyunlu ve kısa bacaklı bir kuş ağaçla ilişkilendirilmiş, kısa boyunlu ve uzun bacaklı bir kuş da çanakla ilişkilendirilmiştir. Böylece, bedensel özelliklerin belirli bir kombinasyonu bir sembolle temsil edilmeye başlandı. Bir beyin tarayıcısında gerçekleştirilen bir sonraki bellek testinde gönüllüler, çeşitli kuşların sembollerden biriyle ilişkili olup olmadığını belirtmişlerdir. İlginç bir şekildeentorhinal korteks, navigasyon sırasında olduğu gibi, düşüncelerimiz için bir koordinat sistemi sağlayarak aktive oldu.
Yeni Deneyimi Eşleştirmek 
Nörobilimciler, “Bu süreçler, onları hiç deneyimlememiş olsak bile, yeni nesneler veya durumlar hakkında çıkarımlar yapmak için özellikle yararlıdır” diyor. İnsanlar, varolan bilişsel uzay haritaları kullanarak mevcut boyutlarla ilgili yeni bildikleri bir şeyi, bildikleri diğer bir şeye benzediğini tahmin edebilirler. Kaplan, aslan ya da panter gören birisi hayatında hiç leopar görmediyse, bu hayvanı bilişsel alanındaki diğer büyük kedilere benzer bir konuma yerleştirecektir. Zihinsel haritada saklanmış olan ‘büyük kedi’ kavramı hakkındaki bilgilerimize dayanarak, leoparla olan karşılaşmaya yeterince tepki verilebilir. Bilim insanları “Sürekli olarak karşılaştığımız yeni durumları genelleştirebilir ve nasıl davranmamız gerektiğini çıkartabiliriz” diyor.
Kaynak: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-11/mpif-not103018.php

Devamını Oku

Öne Çıkanlar