İlk kez kuantum bilgisayarla “solucan deliği”ni yeniden yarattılar

semaver

New member
Amerika Birleşik Devletleri’nden bir bilim insanı ekibi, yeni bir kuantum bilgisayar prototipi ile “yerçekimi solucan deliğinin” ilk simülasyonunu gerçekleştirmeyi başardı. Bu ilerleme ilginç çünkü bu tür daha modern bilgisayarların kara deliklerin davranışları gibi temel soruları yanıtlamamıza yardımcı olabileceğini doğruluyor.


Solucan delikleri, evrenin çok uzak iki bölgesi arasındaki uzay-zamanda bir tür kısayoldur. Bu yapılar evrenimizde tespit edilememiştir ancak bilim insanları bunların varlığı ve özellikleri hakkında neredeyse 100 yıldır teoriler geliştirmektedir. Bunlar, yerçekimini uzay-zamanın bir eğriliği olarak tanımlayan Einstein’ın genel görelilik teorisine uygun olarak 1935’te Albert Einstein ve Nathan Rosen tarafından tanımlandı.

2017 yılında araştırmacılar, geçilebilen bir solucan deliğinin yerçekimsel tanımının kuantum ışınlanma olarak bilinen bir sürece eşdeğer olduğunu gösterdi. Maddeyi makroskobik durumundan inceleyen genel görelilik ile onu mikroskobik durumundan analiz eden kuantum mekaniğinin toplamı, evreni doğurur. Sorun şu ki, bunlar uyumsuzdur; yani ne kuantum mekaniği büyük nesnelerde işe yarar, ne de kütleler minimal olduğunda genel görelilik işe yarar; bu nedenle, her iki bakış açısını uzlaştıracak bir kuantum yerçekimi teorisi üzerinde hala bir fikir birliği yoktur. .

Nature dergisinde yayınlanan deney, kuantum yerçekiminin laboratuvarda incelenmesi ve bu iki teorinin birleştirilmesi olasılığına doğru bir adım daha atıyor. Bunun için Google’ın kuantum bilgisayarı Sicomoro kullanıldı. Ramón y Cajal araştırmacısı Carlos Sabín, “Bu, birkaç yıl önce sözde kuantum üstünlüğünü, yani klasik bir bilgisayar tarafından gerçekleştirilmesi imkansız olan hesaplamaları elde ettiği iddia edilen bilgisayarla aynı bilgisayardır” diyor. İspanya Bilim Medya Merkezi tarafından toplanan açıklamalarda, çalışmaya katılmayan Madrid Özerk Üniversitesi’nin (UAM) Teorik Fiziği.


ileri doğru küçük bir adım



Bu durumda, bilgisayarın tüm yetenekleri kullanılmamış, sadece dokuz kübit kullanılmış oluyor; kuantum bilgisinin temel birimi, bilgisayarlarımızdaki bit’e eşdeğer. Kübit sayısını artırmak, deneyden daha fazla ve daha iyi sonuçlar elde etmemizi sağlayacaktır ancak mevcut kuantum bilgisayarların hata yapma olasılığı hala nispeten yüksek olduğundan, sonuçlar artık güvenilir olmayacaktır.

Bu deneyde uzay-zamanın kırılmadığını ya da gerçek bir solucan deliği yaratılmadığını belirtelim. Bu sadece bir benzetme. Yani, yerçekiminin olduğu bir evren modelinde bir kübit solucan deliğinden geçse, laboratuvarda yeniden yaratılsa ne olurdu? Daha yüksek sayıda kubit için güvenilir sonuçlar sağlayabilen, hata olasılığı daha düşük kuantum bilgisayarlarımız olduğunda yazarlar araştırmayı genişletmeyi planlıyor.

Amerika Birleşik Devletleri Enerji Ofisi’nin Kuantum İletişim Kanalı Bilimleri Araştırma Programı’nın (QCCFP) baş araştırmacısı Maria Spiropulu, “Bu çalışma, kuantum yerçekimi fiziğini kuantum bilgisayarı kullanarak test etmeye yönelik daha geniş bir programa doğru atılmış bir adımdır” dedi. States ve Shang-Yi Ch’en Caltech’te Fizik Profesörü. «Kuantum dolanıklık, uzay-zaman ve kuantum yerçekimi arasındaki ilişki, temel fizikteki en önemli sorulardan biri ve aktif bir teorik araştırma alanıdır. “Bu fikirleri kuantum donanımında test etmek için bu küçük adımı atmaktan heyecan duyuyoruz ve ilerlemeye devam edeceğiz.”