Joint Institute for Laboratory Astrophysics\u2019den (JILA) fizik\u00e7iler, atomik bir saat i\u00e7in tamamen yeni bir tasar\u0131m yaratt\u0131; stronsiyum atomlar\u0131 \u00f6nceki bir boyutlu (1-D) saatlerin yo\u011funlu\u011funun 1000 kat\u0131 olan k\u00fc\u00e7\u00fck 3 boyutlu (3- D) bir k\u00fcp i\u00e7ine yerle\u015ftirildi. Bunu yaparken, pratik bir \u00f6l\u00e7\u00fcm cihaz\u0131 yapmak i\u00e7in \u201ckuantum gaz\u0131\u201dn\u0131n ultra-kontroll\u00fc davran\u0131\u015f\u0131 ilk kez kullan\u0131ld\u0131.<\/p>\n
Yerinde tamamen hareketsiz kalan \u00e7ok say\u0131da atomla JILA\u2019n\u0131n k\u00fcbik kuantum gaz saati \u201ckalite fakt\u00f6r\u00fc\u201d ad\u0131 verilen bir de\u011fer ve bunun sonucunda elde edilen \u00f6l\u00e7\u00fcm hassasiyetini kaydediyor. B\u00fcy\u00fck bir kalite fakt\u00f6r\u00fc atomlar\u0131 ve onlar\u0131 sondalamak i\u00e7in kullan\u0131lan lazerler aras\u0131nda y\u00fcksek seviyede bir senkronizasyona neden oluyor ve saatin \u201ctiklerini\u201d ola\u011fand\u0131\u015f\u0131 uzun bir s\u00fcrede saf ve kararl\u0131 hale getiriyor ve b\u00f6ylece daha y\u00fcksek hassasiyet elde ediliyor.<\/p>\n
\u015eu ana kadar, ileri saatlerde \u201ctikleyen\u201d binlerce atomun her biri, b\u00fcy\u00fck miktarda ba\u011f\u0131ms\u0131zd\u0131. Bu durumun aksine, yeni k\u00fcbik kuantum gaz saati, k\u00fcresel bir \u015fekilde birbiriyle ili\u015fkili atom y\u0131\u011f\u0131n\u0131n\u0131 \u00e7arp\u0131\u015fmay\u0131 s\u0131n\u0131rland\u0131rmak ve \u00f6l\u00e7\u00fcmleri geli\u015ftirmek i\u00e7in kullan\u0131l\u0131yor. Bu kontroll\u00fc kuantum sistemlerine ba\u011fl\u0131 olarak dramatik de\u011fi\u015fimlerle geli\u015fen \u00f6l\u00e7\u00fcmler ve teknolojiler \u00e7a\u011f\u0131n\u0131n y\u00f6n\u00fcn\u00fc etkileyen yeni bir yakla\u015f\u0131m.<\/p>\n
Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstit\u00fcs\u00fc (NIST) ve Colorado Boulder \u00dcniversitesi taraf\u0131ndan y\u00f6netilen Joint Institute for Laboratory Astrophysics\u2019ten fizik\u00e7i Jung Ye,\u00a0Science\u00a0<\/em>dergisinin 6 Ekim say\u0131s\u0131nda yeni saatten\u015fu \u015fekilde bahsediyor: \u201cBelirli bir \u00f6l\u00e7\u00fcm amac\u0131 i\u00e7in bir maddenin kuantum m\u00fchendisli\u011fini yapabilece\u011fimiz ger\u00e7ekten heyecan verici bir d\u00f6neme giriyoruz.\u201d<\/p>\n Saatin merkezinde, Ye\u2019nin vefat eden meslekta\u015f\u0131 Deborah Jin taraf\u0131ndan 1999 y\u0131l\u0131nda yap\u0131lm\u0131\u015f olan, dejenere Fermi gaz\u0131 (Fermi par\u00e7ac\u0131klar\u0131 i\u00e7eren bir kuantum gaz\u0131) ad\u0131 verilen ola\u011fand\u0131\u015f\u0131 bir madde hali var. \u00d6nceki t\u00fcm atom saatlerinde termal gazlar kullan\u0131lm\u0131\u015f. Bir kuantum gaz\u0131 kullan\u0131m\u0131, t\u00fcm atomlar\u0131n \u00f6zelliklerinin ilk defa kuantize edilmesini veya belirli de\u011ferlerle s\u0131n\u0131rlanmas\u0131n\u0131 sa\u011fl\u0131yor.<\/p>\n \u201c\u00dc\u00e7 boyutlu kuantum gaz saatinin en \u00f6nemli potansiyeli, atom numaralar\u0131n\u0131 \u00f6l\u00e7ekleme yetene\u011fidir ve bu da istikrarda b\u00fcy\u00fck bir kazan\u00e7 sa\u011flayacakt\u0131r\u201d diye aktar\u0131yor Ye. \u201cAyr\u0131ca, bir \u2018tikin\u2019 ne kadar s\u00fcreyle sabit kalabilece\u011fini belirten tam tutarl\u0131l\u0131k zaman\u0131yla saati \u00e7al\u0131\u015ft\u0131rman\u0131n ideal ko\u015fuluna ula\u015fabiliriz. Hem atom numaras\u0131n\u0131 hem de tutarl\u0131l\u0131k s\u00fcresini artt\u0131rabilmemiz sayesinde bu yeni nesil saat niteliksel olarak \u00f6nceki nesilden \u00fcst\u00fcnd\u00fcr.\u201d<\/p>\n \u015eimdiye kadar, atom saatleri her atomu ayr\u0131 bir kuantum par\u00e7ac\u0131\u011f\u0131 olarak g\u00f6rd\u00fc ve atomlar aras\u0131ndaki etkile\u015fimler \u00f6l\u00e7\u00fcm problemleri yaratt\u0131. Ancak, kontroll\u00fc bir koleksiyon olan \u201ckuantum \u00e7ok cisimli sistem\u201d atomlar\u0131n\u0131 belli bir patern veya korelasyona g\u00f6re d\u00fczenleyerek m\u00fcmk\u00fcn olan en d\u00fc\u015f\u00fck total enerji seviyesine ula\u015f\u0131r. Saatin ka\u00e7 atom eklenerek \u00e7al\u0131\u015ft\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131ndan ba\u011f\u0131ms\u0131z olarak, atomlar birbirleriyle etkile\u015fmemeye devam ederler. Atom gaz\u0131 efektif olarak kendisini bile\u015fenler aras\u0131ndaki etkile\u015fimleri bloke eden bir yal\u0131tkan haline getirir.<\/p>\n Sonu\u00e7, t\u00fcm \u00f6ncekilerden daha iyi performans g\u00f6sterebilen bir atom saati. Mesela kararl\u0131l\u0131k, her bir i\u015faretin s\u00fcresinin, saatin \u00f6l\u00e7me hassasl\u0131\u011f\u0131na do\u011frudan ba\u011fl\u0131 di\u011fer her i\u015faret ile ne kadar e\u015fle\u015fti\u011fi \u015feklinde d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclebilir. Ye\u2019nin \u00f6nceki 1-D saatleri ile kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, yeni 3-D kuantum gaz saati, \u00e7ok say\u0131daki atom ve daha uzun koherens s\u00fcreleri nedeniyle 20 kat daha h\u0131zl\u0131 hassasiyetle ayn\u0131 seviyeye eri\u015febilir.<\/p>\n Deneysel veriler, 3-D kuantum gaz saatinin yakla\u015f\u0131k 2 saat i\u00e7inde 10 quintllion (1\u2019i takiben 19 s\u0131f\u0131r), sadece 3,5 par\u00e7a hata pay\u0131 sa\u011flad\u0131\u011f\u0131n\u0131 ve bu e\u015fi\u011fe (19 s\u0131f\u0131r) ula\u015fan ilk atom saati oldu\u011funu g\u00f6steriyor. Ye, \u201cBu daha \u00f6ncekilere k\u0131yasla belirgin bir geli\u015fme\u201d olarak belirtiyor.<\/p>\n JILA saatinin eski 1-D s\u00fcr\u00fcm\u00fc \u015fimdiye kadar d\u00fcnyan\u0131n en hassas saatiydi. Bu saat, stronsiyum atomlar\u0131n\u0131, optik kafes olarak adland\u0131r\u0131lan lazer \u0131\u015f\u0131nlar\u0131 taraf\u0131ndan olu\u015fturulan yass\u0131 bi\u00e7imli tuzaklardan olu\u015fan do\u011frusal bir dizi i\u00e7inde tutuyor. Yeni 3-D kuantum gaz saati, atomlar\u0131 \u00fc\u00e7 eksen boyunca yakalamak i\u00e7in ek lazerler kullan\u0131yor, b\u00f6ylece atomlar k\u00fcbik bir d\u00fczende tutuluyor. Bu saat, k\u00fcbik santimetre ba\u015f\u0131na 10 trilyon atomun \u00fczerinde bir yo\u011funlukta s\u0131k\u0131\u015fm\u0131\u015f 10.000 stronsiyum atomu ile yakla\u015f\u0131k 10 saniye boyunca sabit \u201ctikleri\u201d koruyabiliyor. Gelecekte saat ayn\u0131 anda milyonlarca atomu 100 saniyeden fazla \u00f6l\u00e7ebilir.<\/p>\n Optik kafes saatler, 1-D y\u00fcksek performans seviyelerine ra\u011fmen, saat do\u011frulu\u011fundan feragat etmek zorunda. Saat istikrar\u0131 atom say\u0131s\u0131n\u0131 artt\u0131rarak daha da geli\u015ftirilebilir, ancak atomlar\u0131n daha da yo\u011funla\u015fmas\u0131 ayn\u0131 zamanda \u00e7arp\u0131\u015fmalar\u0131 da te\u015fvik eder ve atomlar\u0131n \u201ctik\u201d frekanslar\u0131n\u0131 de\u011fi\u015ftirir ve saat do\u011frulu\u011funu azalt\u0131r. Koherens s\u00fcreleri de \u00e7arp\u0131\u015fmalarla s\u0131n\u0131rland\u0131r\u0131l\u0131r. \u00c7ok g\u00f6vde korelasyonunun yarar\u0131 budur.<\/p>\n 3-D kafes tasar\u0131m\u0131 -b\u00fcy\u00fck bir yumurta kartonunu hayal edin- atomlar\u0131 yerinde tutarak bu feragati ortadan kald\u0131r\u0131r. Ayn\u0131 anda kuantum durumlar\u0131n\u0131 ve konumlar\u0131n\u0131 payla\u015famayan par\u00e7ac\u0131k s\u0131n\u0131f\u0131 fermiyonlard\u0131r. Bu saatin \u00e7al\u0131\u015fma ko\u015fullar\u0131 alt\u0131nda bir Fermi kuantum gaz\u0131 i\u00e7in, kuantum mekani\u011fi, her bir kafes alan\u0131n\u0131n yaln\u0131zca bir atom taraf\u0131ndan i\u015fgal edildi\u011fi ve bunun da, saatin 1-D s\u00fcr\u00fcm\u00fcndeki atomik etkile\u015fimler taraf\u0131ndan tetiklenen frekans kaymalar\u0131n\u0131 \u00f6nledi\u011fi bir konfig\u00fcrasyonu destekliyor.<\/p>\n JILA\u2019dan ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, atomlar ve lazerler aras\u0131nda rekor bir senkronizasyon seviyesi elde etmek i\u00e7in ultra kararl\u0131 bir lazer kulland\u0131 ve 5,2 katrilyon (5.2 ve ard\u0131ndan 15 s\u0131f\u0131r) rekor seviyede bir kaliteye ula\u015ft\u0131. Kalite fakt\u00f6r\u00fc bir sal\u0131n\u0131m veya dalga formunun ne kadar s\u00fcreyle da\u011f\u0131labildi\u011fini ifade ediyor. Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar atom \u00e7arp\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131n, saatteki frekans kaymalar\u0131na olan katk\u0131s\u0131n\u0131n \u00f6nceki deneylerden \u00e7ok daha az oldu\u011fu \u015fekilde azald\u0131\u011f\u0131n\u0131 buldu.<\/p>\n \u201cBir kuantum gaz\u0131 kullanan bu yeni stronsiyum saati, bazen \u2018kuantum 2.0\u2019 olarak adland\u0131r\u0131lan yeni kuantum devriminin pratik uygulamas\u0131nda erken ve \u015fa\u015f\u0131rt\u0131c\u0131 bir ba\u015far\u0131d\u0131r\u201d diyor NIST Kuantum Fizi\u011fi B\u00f6l\u00fcm\u00fc Ba\u015fkan\u0131 ve Ye\u2019nin s\u00fcperviz\u00f6r\u00fc Thomas O\u2019Brian, \u201cBu yakla\u015f\u0131m, NIST ve JILA\u2019n\u0131n zaman \u00f6l\u00e7\u00fcm\u00fcn\u00fcn \u00e7ok \u00f6tesinde geni\u015f bir yelpazede \u00f6l\u00e7\u00fcmler ve yeni teknolojiler i\u00e7in kuantum korelasyonlar\u0131n\u0131n kullan\u0131lmas\u0131 i\u00e7in muazzam bir vaatte bulunuyorlar.\u201d<\/p>\n \u00d6l\u00e7\u00fcm hedeflerine ve uygulamalar\u0131na ba\u011fl\u0131 olarak JILA\u2019dan ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, \u00e7al\u0131\u015fma s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 (10 ila 50 nanokelvin), atom numaras\u0131 (10.000 ila 100.000) ve k\u00fcb\u00fcn fiziksel boyutu (20 ila 60 mikrometre veya 1 metrenin milyonuncusu) gibi saatin parametrelerini optimize edebilir.<\/p>\n Atomik saatler yaln\u0131zca zaman i\u015fleyi\u015fi ve navigasyonda de\u011fil, ayn\u0131 zamanda di\u011fer \u00f6l\u00e7\u00fcm birimlerinin ve evrendeki eksik \u201ckaranl\u0131k maddenin\u201d hesaplamal\u0131 aramalar\u0131nda oldu\u011fu gibi di\u011fer ara\u015ft\u0131rma alanlar\u0131n\u0131n tan\u0131mlar\u0131nda \u00f6l\u00e7\u00fcm biliminin s\u0131n\u0131r\u0131n\u0131 ilerletiyor. Joint Institute for Laboratory Astrophysics\u2019den (JILA) fizik\u00e7iler, atomik bir saat i\u00e7in tamamen yeni bir tasar\u0131m yaratt\u0131; stronsiyum atomlar\u0131 \u00f6nceki bir boyutlu (1-D) saatlerin yo\u011funlu\u011funun 1000 kat\u0131 olan k\u00fc\u00e7\u00fck 3 boyutlu (3- D) bir k\u00fcp i\u00e7ine yerle\u015ftirildi. Bunu yaparken, pratik bir \u00f6l\u00e7\u00fcm cihaz\u0131 yapmak i\u00e7in \u201ckuantum gaz\u0131\u201dn\u0131n ultra-kontroll\u00fc davran\u0131\u015f\u0131 ilk kez kullan\u0131ld\u0131. Yerinde tamamen hareketsiz kalan […]<\/p>\n","protected":false},"author":874,"featured_media":12974,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[19,26,31],"tags":[1132,288,328],"class_list":["post-12973","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bilim-gundemi","category-fizik","category-teknoloji","tag-atom","tag-fizik","tag-kuantum-fizigi"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12973","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/874"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12973"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12973\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12974"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12973"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12973"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12973"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nUlusal Standartlar B\u00fcrosu, \u015fimdiki ismiyle Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstit\u00fcs\u00fc (NIST), 1948\u2019de ilk atom saatini icat etmi\u015fti.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"