• Buradasın

    Bilimde bir ilk: Fotonların kuantum durumu ışınlandı

  • Almanya’daki Stuttgart Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, kuantum internet alanında çığır açan bir deneye imza attı. 
    1
    22 Kasım
    Ekip, yarı iletken malzemelerden yapılan ve ışığı olağanüstü hassas frekanslarda üretebilen nanometrik yapılar kullandı. 
    2
    Dün
    Araştırma ekibi, iki ayrı kuantum noktasının yaydığı fotonlar arasında bir kuantum durumunun aktarımını başarıyla gerçekleştirdi. 
    3
    22 Kasım
    Ekipten fizikçi Peter Michler, “Dünya’da ilk kez iki farklı kuantum noktadan gelen fotonlar arasında kuantum bilgisi transfer etmeyi başardık” diyerek çalışmanın önemini vurguluyor. 
    4
    21 Kasım

    Diğer konular

  • Yanıt bulun

    Yazeka

    Arama sonuçlarına göre oluşturuldu

    Kuantum fiziğinin günlük hayatta bazı uygulamaları:
    • Elektronik cihazlar: Akıllı telefonlar, bilgisayarlar ve dijital saatler gibi birçok cihaz, kuantum mekaniğinin yarı iletken teknolojisi üzerine kuruludur 15.
    • Lazerler: Süpermarketlerdeki barkod okuyucular, optik disk sürücüleri ve tıbbi cihazlar gibi alanlarda kullanılır 15.
    • MRI cihazları: İnsan vücudundaki atomların manyetik özelliklerini kullanarak detaylı tıbbi görüntüler elde eder 15.
    • Yüksek hassasiyetli sensörler: Çevresel izleme ve enerji verimliliği sağlayan sistemlerde kullanılır 4.
    • Kriptografi: Kuantum bilgisayarlar, mevcut şifreleme yöntemlerini geçersiz kılabileceğinden, güvenli iletişim için yeni protokoller geliştirilmektedir 14.
    Kuantum fiziği, ayrıca sanat, spor, felsefe ve ilişkiler gibi alanlarda da çeşitli yansımalar bulabilir 2.
    5 kaynak
    Stuttgart Üniversitesi'nin kuantum araştırmaları arasında öne çıkan çalışmalar şunlardır:
    • Kuantum Işınlama Deneyi: Üniversite, farklı kuantum noktalarından gelen fotonlar arasında kuantum durumunu başarıyla ışınlamayı başardı 134. Bu, kuantum internetin kurulması yolunda kritik bir adım olarak değerlendiriliyor 13.
    • Kuantum Tekrarlayıcı Geliştirme: Kuantum tekrarlayıcılar, kuantum bilgisini optik fiberde yok olmadan önce yenileyebilen özel düzeneklerdir 34.
    • Yarı İletken Kuantum Noktaları: Üniversite, neredeyse aynı fotonları üretebilen yarı iletken kuantum noktaları geliştiriyor 4.
    Bu çalışmaların sonuçları, Nature Communications gibi hakemli bilimsel dergilerde yayımlanmaktadır 34.
    Stuttgart Üniversitesi, kuantum bilimi üzerine yenilikçi ve disiplinlerarası araştırmalar yürüten IQST — Entegre Kuantum Bilimi ve Teknolojisi Merkezi'nin ortaklarından biridir 5.
    5 kaynak
    Kuantum internet, kuantum mekaniği prensiplerine dayanarak çalışan, daha hızlı, güvenli ve güçlü bir iletişim ağıdır 13.
    Çalışma prensibi:
    1. Kübit üretimi: Kuantum internette kullanılacak kübitler, fotonlar, iyonlar veya süper iletken devreler gibi farklı kuantum sistemleri kullanılarak üretilir 3.
    2. Dolanıklık oluşturma: Üretilen kübitler arasında kuantum dolanıklık oluşturulur 3.
    3. Kuantum iletişim kanalları: Dolanık kübitler, fiber optik kablolar veya uydu bağlantıları gibi kuantum iletişim kanalları üzerinden iletilir 3.
    4. Kuantum teleportasyon: İletilen dolanık kübitler kullanılarak bilgi bir noktadan diğerine aktarılır 3.
    5. Kuantum bellek: Alıcı tarafta, gelen bilgi kuantum bellekte saklanır 3.
    Kuantum internetin bazı özellikleri:
    • Bilgi birimi: Bilgi, aynı anda birden fazla durumda olabilen kübitlerle temsil edilir 3.
    • İletişim hızı: Teorik olarak ışık hızından daha hızlı iletişim mümkündür 3.
    • Güvenlik: Kırılmaz şifreleme yöntemleri sunar 3.
    • Hesaplama gücü: Kuantum bilgisayarlar, karmaşık problemleri daha hızlı çözebilir 3.
    Kuantum internet, henüz emekleme aşamasındadır ve kübitlerin üretimi, dolanıklık oluşturulması gibi konularda teknik zorluklar bulunmaktadır 3.
    5 kaynak
    Peter Michler'in diğer bazı çalışmaları şunlardır:
    • Quantum Dots ile İlgili Araştırmalar:
      • "A quantum dot single-photon turnstile device" (2000) 5.
      • "Quantum correlation among photons from a single quantum dot at room temperature" (2000) 5.
      • "On-demand generation of indistinguishable polarization-entangled photon pairs" (2014) 5.
      • "Single quantum dots: Fundamentals, applications and new concepts" (2003) 5.
      • "Single semiconductor quantum dots" (2009) 5.
    • Kuantum Tekrarlayıcılar ve Teleportasyon:
      • "Full-photonic quantum teleportation employing semiconductor quantum dots" (2023) 3.
      • "Quantum repeaters: Breakthrough in quantum internet development" (2025) 4.
    Bu çalışmalar, kuantum iletişim ve internet teknolojilerinin gelişimine önemli katkılarda bulunmuştur.
    5 kaynak
    Kuantum noktaları, kuantum mekaniği nedeniyle daha büyük parçacıkların sahip olduğundan farklı olan optik ve elektronik özelliklere sahip, boyutu birkaç nanometreyi bulan yarı iletken parçacıklardır 14.
    Çalışma prensibi:
    • Bir kuantum noktasına enerji verildiğinde (örneğin, ışık veya elektrik akımı ile), bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesine geçer 5.
    • Bu elektron, düşük enerji seviyesine geri dönerken bir foton (ışık parçacığı) yayar 5.
    • Yayılan bu fotonun dalga boyu (ve dolayısıyla rengi), kuantum noktasının boyutuna bağlıdır 5.
    • Daha küçük kuantum noktaları daha yüksek enerjiye sahiptir ve kısa dalga boylu, mavi ışık yayarlar; daha büyük kuantum noktaları ise daha düşük enerjiye sahip olup, uzun dalga boylu, kırmızı ışık yayarlar 5.
    Kuantum noktalarının diğer çalışma prensipleri arasında fotolüminesans, kuantum sınırlama etkisi ve kuantum verimi de bulunur 13.
    Kullanım alanları:
    • Ekran teknolojisi 25. QLED televizyonlarda renk doğruluğunu ve enerji verimliliğini artırır 25.
    • Biyomedikal görüntüleme ve tedavi 25. Biyomoleküllerin izlenmesinde ve hastalıkların erken teşhisinde kullanılır 25.
    • Güneş panelleri 35. Daha geniş bir ışık dalga boyu aralığını absorbe edebilir ve bunları elektriğe dönüştürebilir 35.
    • Lazerler 5. Yüksek verimlilik ve düşük enerji tüketimi sağlar 5.
    • Biyosensörler 5. Hassas biyosensörlerin geliştirilmesinde kullanılır 5.
    5 kaynak