Bilim İnsanları Maddenin Yeni Bir Kuantum Halini Keşfettiler

 Caltech Üniversitesi Kuantum Bilgi ve Madde Enstitüsü’nden fizikçiler, ilk 3D kuantum sıvı kristalini keşfettiler.

“Kuantum Likit (Sıvı) Kristaller”!

 Resmin sağındaki şekil: 3D Kuantum sıvı Kristal

Keşfedilen maddenin bu yeni halinin, ultrahızlı kuantum bilgisayar hesaplamalarındaki uygulamalarda kullanılması düşünülmekte ve araştırmacılar bu keşfin sadece buzdağının görünen kısmı olduğunu söylüyorlar.

Standart likit kristal molekülleri, sanki bir sıvıymış gibi serbestçe akar ama yönlenik (directionally) bir şekilde de katı halde durur. Likit Kristaller, elektronik cihazların ekranlarında ya da doğada biyolojik hücre zarlarındakiler bulunanlarda olduğu gibi, yapay olarak da yapılabilirler. “Kuantum likit krsitalleri”, ilk olarak 1999 yılında keşfedildi; bu kristallerin  molekülleri normal likit kristallerdekilere benzer davranmaktaydı ancak, elektronları belirli eksenler boyunca kendilerini yönlendirmeyi tercih ediyorlardı.

3D kuantum likit kristallerin elektronları, belirli bir eksen boyunca aktığı yöne bağlı olarak farklı manyetik özellikler sergilerler. Pratik olarak konuşmak gerekirse, bu şu demek; bu materyallerin elektriklenmesi ile onlar mıknatıslar haline dönüşür veya manyetizmalarının (mıknatıslık) kuvvetini veya yönünü değiştirirler.

 Araştırma ekibi, bu 3D kuantum likit kristallerinin, bilgisayar bilimcilere elektronların dönme (spin) yönünden  yardımcı olarak, onların daha verimli ve ileri düzeyde bilgisayar çipleri tasarlayıp, yaratmalarına yardımcı olabileceğini düşünmekteler.

3D kuantum likit kristal keşfi, parçacıkların doğası sayesinde kodları çözüp, diğer hesaplamaları da daha yüksek hızda yapabilecek kuantum bilgisayarların oluşmasına doğru ilerlememizi sağlayabilir.

Bir kuantum bilgisayarı oluşturmak hayli zor ve iddialı bir durumdur. Çünkü, kuantum etkiler çok hassas ve kısa sürelidir. Çevredeki ortamlarla olan etkileşimlerinden dolayı değişebilir ya da basitçe yok edilebilirler.

Bu problem, “topolojik süper iletken” adı verilen ve 3D kuantum likit kristallerinin bulunduğu özel bir materyal gerektiren bir teknikle çözümlenebilir. Caltech Üniversitesi Fizik profesörü ve bu yeni araştırmanın başı David Hsieh, Caltech Üniversitesi Bültenine verdiği demeçte şunları söylüyor: “2D kuantum likit kristallerinin, yüksek sıcaklık süper iletkenlerin öncüsü olduğu gibi, 3D kuantum likit kristalleri de aradığımız topolojik süperiletkenlerin öncüsü olabilir.”

Prof. Hsieh’in laboratuvarında çalışan ve doktora sonrası araştırma yapan akademisyen olan ve Science dergisine yazdıkları bu yeni araştırma ile ilgili John Harter da şunları ekliyor: “Topolojik süper iletkenleri şans eseri bulmayı beklemek yerine, şimdi bunları rasyonel olarak 3 boyutlu kuantum likit sıvı kristalleri kullanarak oluşturmanın bir yolunu artık  bulabiliriz. Bu bizim gelecekte yapacaklarımız arasında gündemimizde yer almakta.”

Çeviren : AylinER
https://www.sciencealert.com/scientists-have-discovered-a-new-quantum-state-of-matter?perpetual=yes&limitstart=1

Check Also

Devasa Büyüklükteki UFO Güneşten Yakıt Alıyor!