Fizikçiler, Kuantum Bilgisayar Kullanarak Zamanı En Küçük Ölçüde Tersine Çevirdi

Zaman okunu tersine çevirerek, bir zaman makinesi yapmak mümkün olabilir mi?

Bu yılın başlarında yapılan bir deney, en azından bir kuantum ölçeğinde geçmişi gelecekten ayırt etme söz konusu olduğunda zamanda ne kadar esneklik payı umduğumuzu gösteriyor. Bu durum 1960’ları yeniden yaşamamıza izin vermeyebilir ancak konuyu daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.

Rusya ve ABD’den araştırmacılar, fiziğin en temel enerji yasalarından birini kırmanın veya en azından bükmenin bir yolunu bulmak için bir araya geldi.

Termodinamiğin ikinci yasası daha az zor bir kuraldır ve Evren için daha fazla yol gösterici bir ilkedir. Enerji dönüştüğünde ve en yoğun olduğu alanlardan yayıldıkça sıcak şeylerin zaman içinde daha da soğuduğunu gözleriz.

Kahvenin neden soğuk bir odada sıcak kalmayacağını, bir yumurtayı çırpmanın neden çırpmamaktan daha kolay olduğunu ve neden hiç kimsenin devridaim makinesi patent etmenize izin vermeyeceğini açıklayan bir ilkedir.

Aynı zamanda, dün gece akşam yemeğinde ne yediğimizi hatırlayabiliyorken ancak bir sonraki Noel’i hatırlamıyor durumdayızdır.

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü’nden kuantum fizikçi Gordey Lesovik, “Bu yasa, geçmişten geleceğe doğru tek yönlü bir zaman yönünü belirleyen zaman oku kavramıyla yakından ilgilidir.” diyor.

Neredeyse fizikteki diğer tüm kurallar tersine dönebilir ve yine de mantıklı olabilir. Örneğin, bir bilardo oyununa zoom yapabilir ve yaşananı  geri viteste görürseniz herhangi iki top arasındaki tek bir çarpışma garip gözükmez.

Öte yandan, topların ceplerden çıkmasını ve başlangıç piramidini yeniden şekillendirmesini izlerseniz, çok çarpıcı  bir deneyim olur. Bu sizin için işteki ikinci yasadır.

Omlet ve havuz oyunlarının makro ölçeğinde, termodinamik yasalarında çok fazla şey beklememeliyiz. Ancak, gerçeğin küçük dişlilerine odaklandığımızda – bu durumda, yalnız elektronlar – boşluklar belirir.

Elektronlar minik bilardo toplarına benzemez, yer kaplayan bilgilere daha çok benzerler. Ayrıntıları, elektronun özelliklerinin bir şans dalgası olarak olasılıklarını temsil eden Schrödinger denklemi adı verilen bir şeyle tanımlanır.

Bu biraz kafa karıştırıcıysa, bir havuz oyunu hayal etmeye geri dönelim, ama bu kez ışıklar söndü. Elinizde bir bilgi -top – bilgi ile başlayın ve sonra masanın üzerinden topu yuvarlayarak gönderin.

Schrödinger denklemi, topun bilardo masası üzerinde belirli bir hızla hareket eden bir yer olduğunu söyler. Kuantum açısından, top her yerde bir sürü hızdadır. Bazıları sadece diğerlerinden daha fazla hızlıdır.

Elinizi dışarı çıkarabilir ve yerini tam olarak belirlemek için onu tutabilirsiniz, ancak şimdi ne kadar hızlı gittiğinden emin değilsiniz. Ayrıca parmağınızla ona dokunabilir ve hızını güvenle öğrenebilirsiniz, ama nereye gittiğini… kim bilir?

Yine de kullanabileceğin bir numara daha var. O topu gönderdikten birkaç saniye sonra, hala elinizin yakınında yüksek bir hızla hareket ettiğinden emin olabilirsiniz.

Bir anlamda, Schrödinger denklemi kuantum parçacıkları için aynı şeyi öngörüyor. Zamanla, bir parçacığın konum ve hız olasılıkları genişler.

Bununla birlikte, Schrödinger’in denklemi tersine çevrilebilir. ”diyor ABD’deki Argonne Ulusal Laboratuvarı’ndan Materyal Bilimci Valerii Vinokur.

“Matematiksel olarak, bu karmaşık konjugasyon adı verilen belirli bir dönüşüm altında, denklem aynı zaman diliminde küçük bir alan bölgesine yerleştirilen“ bulaşmış ”bir elektronu tanımlayacaktır.”

Sanki isteka topun, artık karanlık masa boyunca sonsuz bir olası pozisyon dalgasında yayılmıyordu fakat tekrar elinize geri sarılıyordu.

Teoride, kendiliğinden oluşmasını engelleyen hiçbir şey yoktur. Yine de her defasında gerçekleştiğini görmek için, her saniyede 10 milyar elektron büyüklüğünde bilardo masasına ve Evrenimizin ömrüne bakakalmanız gerekir.

Sabırla beklemek ve fon bulma kandırmasını izlemek yerine, ekip kuantum bilgisayardaki havuz topları gibi parçacıkları belirsiz hallerini   ve “zaman makinesi” gibi bilgisayarın zekice manipülasyonlarını kullandı.

Bu durumların veya kübit( kuantum bilgi birimi)lerin  her biri, topu tutan bir ele karşılık gelen basit bir duruma düzenlenmiştir. Kuantum bilgisayarı bir kez harekete geçtiğinde, bu durumlar bir dizi olasılığa dönüştü.

Bilgisayarın kurulumundaki belirli koşulları değiştirerek, bu olasılıklar Schrödinger denklemini  geri sardıracak şekilde kasıtlı olarak sınırlandırıldı.

Bunu test etmek için ekip, bir bilardo masasını tepme ve dağınık topların ilk piramit şeklini yeniden düzenlemesini izlemek için yapıyı yeniden başlattı. Sadece iki kubit bazında yapılan denemelerin yaklaşık yüzde 85’inde tam olarak bu oldu.

Pratik düzeyde, Schrödinger denklemini bu şekilde geri sarmaya yönlendirmek için kullandıkları algoritmalar, kuantum bilgisayarlarının doğruluğunu artırmaya yardımcı olabilir.

Bu ekip, termodinamiğin ikinci yasasını iyi bir şekilde düzenlemedi. Birkaç yıl önce bazı parçacıkları dolaştırdılar ve devridaim makinesi gibi etkili bir şekilde davranacak şekilde onları ısıtmayı ve soğutmayı başardılar.

Bu tür fiziksel yasaların sınırlarını kuantum ölçeğinde zorlamanın yollarını bulmak, Evren’in neden “nasıl aktığını” daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.

Source: http://www.bizsiziz.com/physicists-have-reversed-time-on-the-smallest-scale-by-using-a-quantum-computer/

Çeviri: Simge Kara

71 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
3 + 14 =


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