Enerji Işınlamasının İlk Gösterimi



Işınlanma, kuantum bilgisini evrenin bir bölümünden diğerine, aradaki boşlukta seyahat etmeden gönderme yeteneğidir. Bu ikinci parçacık, tek bir parçacığı tanımlayan tüm bilgileri gönderip diğerine ileterek, birincinin tüm özelliklerini alır.

Fiziksel olarak ilkinden ayırt edilemez ve evrenin farklı bir yerinde de olsa bir anlamda ilk parçacık olur. Bu nedenle, ilk olarak 1990’larda gösterilen ışınlanma adı.

Bugün ışınlanma, kuantum optik laboratuvarlarında standart bir olgudur ve yavaş yavaş ortaya çıkan kuantum internetin arkasındaki temel teknoloji haline gelmiştir.

Enerji İletimi

Ama başka bir kullanımı var. 2000’lerde bir Japon fizikçi aradı. Tohoku Üniversitesi’nden Masahiro Hotta fikri daha da ileri götürdü ışınlanma bilgi iletebiliyorsa, o zaman enerji de iletebilmesi gerektiğini öne sürerek. Kuantum enerji ışınlaması için teorik temeli geliştirmeye devam etti.

Şimdi New York eyaletindeki Stony Brook Üniversitesi’nden Kazuki Ikeda, sıradan bir kuantum bilgisayarı kullanarak ilk kez enerjiyi ışınlamayı başardığını söylüyor. “Gerçek kuantum donanımı üzerinde kuantum enerji ışınlamasının ilk gerçekleştirilmesini ve gözlemini rapor ediyoruz” diyor ve enerjiyi ışınlama yeteneğinin gelecekteki kuantum internet için derin etkileri olabileceğini ekliyor.

Kuantum enerji ışınlamasının ardındaki ana fikir, herhangi bir kuantum sisteminin enerjisinin sürekli dalgalanıyor olmasıdır. Kuantum seviyesinde yararlanılabilecek olan bu doğal enerji dalgalanmalarıdır.

Hotta başlangıçta, bir kuantum sisteminin bir parçasını ölçmenin kaçınılmaz olarak sisteme enerji enjekte ettiğine işaret etti. Kuantum dünyasında, bu enerji, aradaki boşlukta dolaşan enerji olmaksızın sistemin farklı bir bölümünden çıkarılabilir. Enerji kazanılmaz veya kaybolmaz; basitçe aktarılır.

Bu fikrin gösterilmesi, aynı kuantum durumunu paylaşan ve bu nedenle dolaşık olan bir dizi kuantum parçacığı gerektirir.

Hotta fikirlerini geliştirdiğinde bunları bulmak zordu. Ancak Ikeda, kuantum bilgisayarların ortaya çıkışı nedeniyle son yıllarda dolaşık parçacık sistemlerinin kolayca elde edilebilir hale geldiğini kaydetti.

Gerçekten de, IBM’in kuantum bilgisayarları süper iletken kübitlere dayalıdır ve bunlara internet üzerinden erişilebilir. Ikeda, Hotta’nın fikrini eyleme geçiren kuantum algoritmasını yazdı ve ardından onu çalıştırmak için IBM’in kuantum bilgisayarını kullandı. “Sonuçlar, teorinin kesin çözümüyle tutarlı” diyor.

IBM’in kuantum bilgisayarının içinde Ikeda, enerjiyi yalnızca kabaca bir bilgisayar çipi boyutundaki mesafelere ışınlayabildi. Ancak bu fikri kanıtladıktan sonra, enerjiyi çok daha uzun mesafelere ışınlamanın hemen mümkün olması gerektiğini söylüyor.

Kuantum Ağ

Stony Brook Üniversitesi ile Brookhaven Ulusal Laboratuvarı arasındaki 158 kilometrelik bir bağlantı gibi mevcut bağlantılar üzerinden bunu yapmak için teknolojinin zaten mevcut olduğuna dikkat çekiyor. Bunun ötesinde, muhtemelen 2030’larda kullanıma sunulduğunda, kuantum internet üzerinden enerjiyi ışınlamak mümkün olmalı, diyor Ikeda.

Bunun derin etkileri olacak, diyor. Ikeda, “Kuantum enerjisini uzun mesafelere aktarma yeteneği, kuantum iletişim teknolojisinde yeni bir devrim getirecek” diyor.

Tüccarların onu en ekonomik şekilde nereden alacaklarını seçmesiyle, enerji ve bilginin kuantum internet üzerinden alınıp satılacağını hayal ediyor. Bunun yeni bir kuantum bilgi ekonomisi bilimine yol açacağını söylüyor.

Tabii ki, bunu başarmak için atılacak pek çok adım var ve bunların en önemlisi, ışınlanmanın faydalı miktarda enerji iletebileceğini göstermesidir. Bir başka ilginç soru da, enerji ışınlamasının bilgi ışınlamasından ne ölçüde farklı olduğu ve farkın nerede olduğudur. Bu, evrenin daha derin doğasını ve bilgi, enerji ve diğer ilkellerin gerçekliğimizde oynadığı gerçek rolleri birbirinden ayırmaya yardımcı olacaktır.


Ref: Kuantum Donanımında Kuantum Enerji Işınlamasının İlk Gerçekleştirilmesi : arxiv.org/abs/2301.02666



Kaynak : https://www.discovermagazine.com/the-sciences/first-demonstration-of-energy-teleportation

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir