Gümüşhane Üniversitesi ve Bursa Teknik Üniversitesi'nden bilim insanları, manyetik alanları hassas bir şekilde ölçen yeni bir kuantum protokolü geliştirdi. Bu yenilik, teorik kuantum fiziği ile uygulamalı sensör teknolojileri arasında önemli bir köprü oluşturarak, birçok alanda potansiyel ilerlemeler vaat ediyor.
Yeni Kuantum Protokolü ile Hassas Ölçümler
Gümüşhane Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Fizik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Necati Çelik'in liderliğindeki araştırma ekibi, Bursa Teknik Üniversitesi'nden Prof. Dr. Songül Akbulut Özen ve Araştırma Görevlisi Burhan Engin ile birlikte, tıp, jeofizik ve ileri sensör teknolojileri gibi çeşitli alanlarda önemli gelişmelere zemin hazırlayacak bir çalışma gerçekleştirdi. Geliştirilen kuantum protokolü, manyetik alanların ölçümünde sağladığı yüksek hassasiyet ile dikkat çekiyor.
Kuantum Mekaniği Çerçevesinde Yenilikçi Bir Ölçüm Tekniği
Yürütülen araştırma, parçacığın yön durumu (spin) ile konumunu kuantum mekaniği çerçevesinde birleştiren yeni bir ölçüm tekniği sunmaktadır. Çalışmanın sonuçları, manyetik alanların parçacığın yön durumunu etkileyerek, uzayda küçük yer değiştirmelere neden olduğunu göstermektedir. Bu yer değiştirmeler, gözlemlenen girişim desenleri ile yüksek hassasiyetle hesaplanabilmektedir. Önerilen yöntemin en önemli özelliklerinden biri, klasik sensörlerin ötesine geçerek Heisenberg sınırlı ölçüm hassasiyetine ulaşabilmesidir. Bu durum, kuantum dolaşıklığı kullanıldığında ölçümlerin çok daha yüksek doğrulukla yapılmasını mümkün kılmaktadır.
Gelecekteki Uygulama Potansiyeli
Araştırmada, geliştirilen protokolün gelecekte ultrasoğuk atomlar ve elmas içindeki NV merkezleri gibi gelişmiş kuantum teknolojilerinde uygulanabileceği de vurgulanmaktadır. Prof. Dr. Necati Çelik, bu çalışmanın, özellikle beyinde üretilen manyetik alanların haritalanması ve yer altı kaynaklarının tespitine kadar geniş bir uygulama yelpazesi sunabileceğini ifade etti. Çelik, "Kuantum sensörler üzerine yaptığımız teorik çalışma, manyetik alanı klasik limitin çok ötesinde ve büyük bir hassasiyetle ölçmeyi hedeflemektedir. Bunun gerçekleştirilmesi için yüksek teknolojili laboratuvarlara ihtiyaç vardır. Eğer bu sensörler üretilebilirse, bilim camiasında önemli bir yankı uyandıracaktır" dedi.
Bu yenilikçi çalışma, fiziğin en saygın dergilerinden biri olan 'Physical Review A'da 2025 yılında yayımlanacak olmasıyla da bilim dünyasında ilgiyle beklenmektedir.
