Fütürist Arthur C. Clarke ünlü olarak söyledi “Yeterince gelişmiş herhangi bir teknolojinin sihirden ayırt edilemeyeceği”. Bir fizikçi ekibi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki ortak parçacık üretim yönteminin tam da bunu ürettiğini gösterdi.
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, on yılı aşkın bir süredir parçacık fiziğindeki en ilgi çekici keşiflerden bazılarını güvenilir bir şekilde üretti. Bilime en ünlü katkısı Higgs Bozonunun 2012 yılında gözlemlenmesidir, ancak dev parçacık hızlandırıcı, maddenin sonsuz küçük parçacıklarına ve evrenimizi yöneten temel yasalara ilişkin yeni anlayışların tam olarak sorgulandığı parçacık fiziği altyapısının ayrılmaz bir bileşenidir.
Ekip (sırasıyla Queen Mary, Londra Üniversitesi ve Avustralya’daki Adelaide Üniversitesi’nden ikiz fizikçiler olan Beyaz kardeşler)yayınlandı bu hafta bir makale Fiziksel İnceleme D LHC’deki çarpışmalarda kelimenin tam anlamıyla sihir olarak bilinen bir özelliğin tezahürünü araştırıyoruz.
Londra Üniversitesi Queen Mary’den Chris White şöyle konuştu: “Çalışmamız, parçacıkların güçlü kuantum bilgisayarlar oluşturmak için ne kadar uygun olduğunu ölçen üst kuarklardaki ‘sihir’ kavramını araştırıyor.” serbest bırakmak. Üst kuarklar, kuarkın altı türünden veya çeşidinden biridir ve en ağır parçacık Standart Modelde.
Sihir, klasik bir bilgisayar için kuantum durumunun simüle edilmesinin ne kadar zor olduğunun ölçümüdür. Buradaki fikir, özellikle karmaşık problemlerde klasik bilgisayarların pek işe yaramadığıdır. Clarke’a selam vererek, iş başındaki bilimin aslında klasik bilgisayarlar için sihir olduğunu belirtmek isterim; ancak şunu da belirtmeliyim ki, sert fizikte “sihir” teriminin kullanımı geriye doğru izlendi 1972’de JE Klauder’a.
Kardeşler, çalışmalarında üst kuarkların davranışını ve LHC’nin parçacıkların hızı ve yönüne göre tanımlanan sihirli üst kuarklar üretme olasılığını inceledi. LHC’deki ATLAS ve Kompakt Muon Solenoid deneylerinin dedektörleri bu özellikleri ölçebilir.
İkizler makalede şöyle yazdı: “Mevcut çarpıştırıcı deneylerinde büyünün özelliğinin doğal bir kaçınılmazlık olup olmadığını keşfetmenin tam zamanı gibi görünüyor.” “Daha basit bir ifadeyle: doğa sihirli üst kuarklar üretiyor mu, üretmiyorsa neden olmasın?”
Electric Light Orchestra’nın “Strange Magic” adında bir şarkısı var; Jeff Lynne’in yüce şarkı sözlerini kötüleştirme riskiyle karşı karşıyayken, ben (en alaycı haliyle) gereksiz olduğunu düşünüyorum. Sihir doğası gereği bize yabancıdır; bu yüzden ona sihir diyoruz. Ancak belki de en tuhaf sihir, uzmanların hala çözmeye çalıştığı fenomenlerden yola çıkarak anladığımız dünyanın sınırlarını tanımlayan büyüdür.
Adelaide Üniversitesi’nden fizikçi ve çalışmanın ortak yazarı Martin White, bir üniversite yayınında “Sihir ne kadar yüksekse, davranışı tanımlamak için kuantum bilgisayarlara o kadar ihtiyacımız var” dedi. “Kuantum sistemlerinin sihirli özelliklerini incelemek, kuantum bilgisayarların gelişimi ve potansiyel kullanımları hakkında önemli bilgiler sağlıyor.”
Kuantum bilgisayarlar, sıradan bilgisayar bitlerine benzeyen kuantum bitleri (veya kubitler) üzerinde çalışır; ancak değerleri aynı anda 0 ve 1 olarak yorumlanabilir; kuantum dünyasının bir tuhaflığı, bilgisayarların bir soruna klasik çözümlerden daha hızlı bir şekilde daha fazla çözüm düşünmesini sağlar. bilgisayar. Nihai hedef ve aslında beklenti, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarların çözemediği sorunları çözebilmesidir; bu, kuantum bilim adamlarının bazen alışılmadık yaklaşımlarla ulaşmaya çalıştığı bir kilometre taşıdır.
Martin White, “Bu keşif sadece evrendeki en ağır parçacıklarla ilgili değil, aynı zamanda devrim niteliğinde yeni bir bilgi işlem paradigmasının potansiyelinin kilidini açmakla da ilgili” dedi.
Yaz boyunca, kuantum bilgisayar şirketi Quantinuum, bir Google bilgisayarının “kuantum üstünlüğünü” 100 kat gösteren dönüm noktası niteliğindeki sonuçtan daha iyi performans gösterdiğini söylediği bir bilgisayar duyurdu.
Bu ayın başlarında Google, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarından birinin 10 septilyon yıl sürecek hesaplamaları beş milyon adette gerçekleştirebildiğini söylediği en yeni kuantum çipi Willow’u piyasaya sürdü. Google’ın kuantum araştırma ekibi ayrıca kuantum sistemlerinin dikkate değer bir yönünü de ortaya koydu: Kuantum bilgisayarının boyutu büyüdükçe bilgisayarın hata oranındaki üstel bir azalma. Kuantum bilgisinde cesur yeni bir dünyaya yönelik bu yarışın yükselişte olduğunu söylemek yeterli.
LHC, rutin sistem bakımı ve yükseltmeleri için üç yıllık bir aradan sonra 2022’de tekrar çevrimiçi oldu. Geçtiğimiz yıl, LHC’deki en ağır deney olan CERN’in CMS deneyi üzerinde çalışan bilim insanları, karanlık madde adayı olan karanlık (veya gizli) fotonların araştırılmasında yeni ilerlemeler yayınladılar.
Tüm bunlar, tesisin parlaklığını on kat artıracak ve fizikçilerin inceleyebileceği Higgs bozonlarının sayısını büyüklük sırasına göre artıracak olan Yüksek Parlaklık-LHC’den önce geliyor. Yenilenen LHC’nin 2029 yılına kadar işletmeye hazır olması bekleniyor; şimdilik LHC’nin üçüncü çalışması 2026’ya kadar devam ediyor.
