in ,

Schrödinger’in Kedisi Aynı Anda İki Farklı Kutuya Saklanabiliyor



Bir kutuya girip saklanmış ve siz açıp bakana dek hem canlı hem ölü durumda olan Schrödinger’in kedisi, kuantum dünyasının garipliklerine örnek olarak sıklıkla anılır. Bu canlı/ölü durumunun yanısıra, Yale Üniversitesi’nden bir grup fizikçi tarafından Schrödinger’in kedisinin aynı anda iki ayrı kutuda birden olabileceğini de ortaya kondu. Kedilerini eşevreli (koherent) mikrodalga fotonlardan yapılandıran ekip, bu “elektromanyetik kedi”nin durumunun iki ayrı oyuk tarafından paylaşılabileceğini gösterdi. Kuantum durumlarının farklı konumlarda paylaşılabilmesi, kuantum bilgi işlem süreçleri açısından çok işe yarayabilir.

Kuantum mekaniğinin kurucularından Erwin Schrödinger’in yıllar önce bir düşünsel deney olarak tasarladığı düzenek, son yıllarda laboratuvar ortamında çok kez sınandı. Araştırmacılar artık yüzlerce parçacıktan oluşan bir ışık dalga-paketini, aynı anda iki farklı duruma yerleştirebiliyor. Her bir durum, doğada bolca bulunan ışığın sıradan (klasik) bir durumuna karşılık geliyor.

Geçtiğimiz haftalarda Yale bilimcileri tarafından yapılan deneyin ise Schrödinger’in kedisini anımsatan durumların daha da alışılmadık bir örneği olduğu söylenebilir. Yale deneyindeki kedi, aynı anda iki farklı kutuda birden hem canlı hem de ölü oluyor. Yani deneyde Schrödinger’in kedisinin bildik tuhaflığının yanısıra, bir diğer önemli kavramla karşılaşıyoruz: Dolaşıklık. Kedi durumlarının uzayda yayılmasını sağlayan şey bu.



Çalışmalarının sonucunu Science dergisinde yayımlayan ekip, deney için hazırladıkları cihazda, iki adet 3D mikrodalga oyuk ve bir de görüntüleme çıkışı kullanmış. Bunlar süperiletken yapay bir atomlar bağlantılandırılmış. Kedi görevini ise oyukların ikisine sınırlandırılmış mikrodalga ışık görmüş.

Makalenin başyazarı Chen Wang şöyle değerlendiriyor: “Bu kedi büyük ve akıllı. Tek bir kutuda kalmıyor, çünkü kuantum durumu iki oyuk arasında paylaşılmış vaziyette ve ayrı ayrı tanımlanamaz. Buna alternatif bir bakış açısı olarak, kutuların her birinde dolaşık iki küçük ve basit Schrödinger kedisinin olduğunu da düşünebiliriz.” Ekipten Prof.Robert Schoelkopf, kedi durumlarının kuantum bilgi depolamada verimli bir yaklaşım olacağını belirtiyor. İki ayrı kutuda tek bir kedinin üretilmesi, iki kuantum bit arasındaki mantıksal işlemlerin, hata düzeltmeli gerçekleştirilmesi için çok önemli olduğunu ifade ediyor.

Schoelkopf ve çalışma arkadaşları Michel Devoret ile Steve Girvin, Devre Kuantum ElektroDinamiği (dKEDİ, [İng. cQED]) alanında öncü bilimciler olarak, kuantum hesaplama araştırmalarına katkıda bulundular. Yapılan bu araştırma, on yıldan fazla süredir dKEDİ mimarisinin geliştirilmesi için yapılan çalışmalara dayanıyor. Ekip bu arada çok sayıda yeni özellik tasarladı; bunlara süperiletken devrelerde rekor düzeyde kuantum enformasyon depolama zamanına sahip silindirik 3D oyuklar ve bir kuantum sistemin çeşitli özelliklerini yıkıcı davranmadan ölçebilen bir sistem de dahil.

Makale Özeti

“Kedi durumları” olarak bilinen, tek-modlu harmonik salınıcıdaki ayrık eşevreli durumların kuantum süperpozisyonları, Schrödinger’in ünlü kedi paradoksunu zarifçe sergiler. Bu çalışmada biz, süperiletken bir yapay atom köprüsü ile bağlanmış iki mikrodalga oyuğunda bulunan elektromanyetik alanların iki-modlu kedi durumlarını uyguladık. Bunu dolaşık bir çift tek-oyuklu kedi durumu olarak da görebiliriz. Bu karmaşık kedi durumunun, ortak foton sayı paritesinin, belirsizliği koruyacak biçimde dolaylı (İng. nondemolition) ölçümü sonucu elde edilen 100’den fazla boyutlu bir Hilbert uzayndaki kuantum durum tomografisini sunuyoruz. Böyle çok sayıda oyuklu kuantum durumlarını yönetebilme becerisi, kuantum hesaplama ve haberleşmede hata düzeltme amacıyla aşırı sayıda kodlanmış kubitler arasındaki mantıksal işlemler yolunda atılmış bir adımdır.

 

Kaynak: Bilimfili.com

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Planck Ölçeği

İnsan İlişkilerinde Sık Sık Yapılan İletişim Hataları