Akıllara durgunluk veren bilim
Küçük dünya bu yıl oldukça büyük şeylere ulaştı. Garip Schrödinger'in kedi durumlarından su gizemlerine, Antarktika buzundan uçan imkansız görünen parçacıklara kadar parçacık fiziği, evrende keşfetmemiz gereken birçok bilinmeyen olduğunu kanıtladı. İşte 2018'in en çarpıcı 18 kuantum mekaniği ve yüksek enerjili parçacık fiziği hikayeleri.
Kuantum verileri her zamankinden daha yoğun
Kuantum bilgisayarları inşa etmek için, bilim adamları önce kuantum nesneleriyle bilgileri nasıl manipüle edip etkili bir şekilde saklayacaklarını bulmalıdırlar. 2018'de araştırmacılar bu çabada 18 kilometre kuantum bilgisini sadece altı fotona, yeni bir rekor haline getirdi.
Termometre Schrödinger'a gitti
Dünyamızda sıcaklık sadece bir şeydir. Bir dondurucu buz yapabilecek kadar soğuksa, içine koyduğunuz suyun dondurulması gerekir. Ancak kuantum mekaniği, nesnelerin aynı anda birden fazla şey olmak üzere birden fazla durum arasındaki belirsizlikte var olmasına izin verir - tıpkı Schrödinger'in kedisinin düşünce deneyinde hem canlı hem de ölü olduğu gibi. Ve 2018'de bunun sıcaklık için de geçerli olduğunu öğrendik. Kuantum nesneleri, belirli bir bakış açısından, aynı anda hem sıcak hem de soğuk olabilir.
Işık zaman kaybını kaybetti
Zamanın nedensellik tarafından belirlenen yolu izleyerek bir yönde akması beklenir. Bir bowling topu bir şeridi aşağı yuvarlar ve bir pime atar, böylece pim düşer. Düşen pim, bowling topunun şeridi aşağı indirmesine ve içine sokmasına neden olmaz. Ama kuantum aleminde işler daha bulanıktır. 2018'de bir grup bilim insanı, bir yolculuğa bir foton gönderdi, biri A yolundan sonra B yolundan, ya da B yolundan ve A yolundan aşağı çekmeliydi. Bir yolu diğerinden önce takip etmeyin. Her ikisini de takip ederek bir emir almaya zahmet etmeden.
Kuantum fiziği bizi hayatı yeniden değerlendirmeye zorladı
Teorik olarak, kuantum fiziği her büyüklükteki nesneler için çalışmalıdır. Ancak birçok araştırmacı, hayatın her türlü anlamlı kuantum etkisinin ortaya çıkması için çok karmaşık olabileceğine inanıyor. Ancak 2016'da yapılan bir deneyde bakterilerin kuantum ile mekanik olarak ışıkla etkileşimini çok sınırlı, ince bir şekilde gösterdiği görülüyordu. 2018'de başka bir araştırmacı grubu geri döndü ve bu deneye baktı ve bizi daha derin ve yabancı bir şeyin devam ettiğini ve bizi yaşamı ve kuantum dünyasını yeniden değerlendirmeye zorladığını buldu.
Küçük bir dambıl gerçekten çok hızlı döndü
Bazen, yeni bir oyuncağınız olduğunda, bir dönüş için çıkarmanız gerekir. Bilim adamları bu yıl silika eklem küreleriyle yaptıkları şeydi, "nanodumbbell" sadece 0.000012 inç (320 nanometre) uzunluğunda ve yaklaşık 0.000007 inç genişliğinde (170 nm). Lazer kullanarak, bu dambılları dakikada 60 milyar dönme hızına kadar patlattılar.
Water, Jekyll ve Hyde'ı açıkladı
Gerçekten sadece bir tür su molekülü yok, bu yıl ortaya çıkan bir kuantum-fizik deneyi. Bunun yerine iki tane var. Her ikisi de büyük bir oksijen atomu olan H2O'dan ayrılan iki hidrojen atomundan oluşur. Fakat "orto-su" olarak adlandırılan bir tür suda, bu hidrojen atomları aynı yöne işaret eden kuantum "spinlere" sahiptir. "Para-su" olarak adlandırılan başka bir su türünde, bu dönüşler zıt yönlere işaret eder.
Einstein bir kez daha kanıtlandı
İsviçreli bilim adamlarından oluşan bir ekip, Albert Einstein'ın şüpheli bir şekilde "uzaktan ürkütücü eylem" olarak adlandırdığı davranışlara çok büyük bir örnek olan kuantum mekaniğinin en garip paradokslarından birinin büyük bir testini yaptı. Yaklaşık 600 atomluk süper soğutmalı bir yığın kullanarak, dolaştırmanın hala çok büyük (kuantum-mekanik olarak konuşan) ölçeklerde bile çalıştığını gösterdi.
20 kubbe dolaşmış
Kuubitler, kuantum bilgisayarlarda temel bilgi birimidir ve kuantum bilgisayarların çalışmasını sağlamak, birbirleriyle dolaştırmayı içerecektir. 2018'de bir deney, 20 kubeti birbirine dolaştırmayı ve birbirleriyle konuşmalarını sağlamayı, sonra içerdikleri bilgileri tekrar okumayı başardı. Sonuç, kuantum-bilgisayar sistemi için bir tür kısa süreli bellek prototipiydi.
Kuantum radar gerçek olmaya yaklaştı
Askeri radar gökyüzünde uçan nesnelerden radyo dalgaları sıçrayan çalışır. Ancak Dünya'nın manyetik kuzey kutbuna yakın bölgelerde, bu sinyaller karışabilir. Ve radar dalgalarını kaynağında geri döndürmekten kaçınmak için tasarlanmış gizli uçaklar var. 2018'de Kanada, bu fotonları uzaktaki diğer fotonlarla radar üssünde birleştirdikten sonra gelen fotonlardan ışık fotonlarını zıplayan kuantum radarında ilerleme kaydetti. Kuantum radar sistemi, dolaşmış ortaklarının kuantum teknolojileri tarafından değiştirilip değiştirilmediğini görmek için tabanda fotonları inceleyecekti.
Kuantum rasgeleliği biraz daha demokratikleşti
Rasgelelik, siber güvenlik için son derece önemlidir. Ancak, fiziksel olarak tahmin edilmesi imkansız olan gerçek rastgelelik, şaşırtıcı bir şekilde zor. Dünyadaki birkaç rastgelelik kaynağından biri, çoğumuz için erişilemeyen kuantum alemidir. Ancak bu, bilim adamlarının çevrimiçi rasgele bir "işaret" yarattıklarında değişti - herkesin erişebileceği rastgele bir sayı dizisi kaynağı. O zamandan beri bu kaynağı daha karmaşık ve kullanışlı hale getirdiler ve yakında daha fazla kamu rasgeleliği kaynağı var.
