Uzaydan çıkarılan enerji, kuantum bilgisayar kullanılarak yeni bir yere ışınlandı.

Bugünlerde kuantum bilişimin avantajlarını sıralamak çok kolay. Yine de bu listelerin hiçbiri enerjiyi toplamak, başka bir yere ışınlamak ve gelecekte kullanmak üzere depolamak için kullanılmasını içermiyor. Bu fikir on yıldan uzun bir süre önce ortaya atılmış olsa da, ABD'deki Purdue Üniversitesi'ndeki araştırmacılar geçtiğimiz yıl tam olarak bunu başardılar.

Kuantum fiziği hala gelişmekte olan bir alan ve nelerin başarılabileceği konusunda bilinmeyen çok şey var. Bu alandaki bilim insanları, alana ilişkin anlayışımızı yöneten yasalar haline gelmeden önce kapsamlı bir şekilde test edilen yeni teoriler önermeye devam ediyor.

Böyle bir yasa, kuantum aleminde mükemmel bir alanın var olmadığını belirtir. Uzay en küçük atomlardan bile temizlense, kuantum alanlarının küçük titreşimleri yine de içinde kalacak ve hatta dolanıklık gibi kuantum özelliklerine sahip olacaktır.

Kuantum dolanıklığı, kuantum fiziğinde, kuantum durumu diğerlerinden bağımsız olarak tanımlanamayan bir grup parçacığın davranışını açıklayan büyüleyici bir olgudur. Bu dolanıklık, parçacıkları birbirinden ayıran büyük bir mesafe olduğunda bile devam eder.

2008 yılında, Japonya'daki Tohoku Üniversitesi'nde araştırmacı olan Masahiro Hotta, boş alanlardaki kuantum alanlarının küçük titreşimlerinin, dolaşık olduklarında, enerjiyi ışınlamak için kullanılabileceğini öne sürdü. Bu fikir, kuantum bilişim araştırmaları hız kazanana kadar on yıldan fazla bir süre bir düşünce deneyi olarak kaldı.

Araştırmacılar Hotta'nın deneylerini denediklerinde, gerçekten de enerjiyi ışınlayabildiler, ancak yeni bir engelle karşılaştılar. Çevreye sızan ışınlanmış enerji kayboldu ve depolanamadı.

ABD'deki Purdue Üniversitesi'nde kimya, elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Sabre Kais liderliğindeki bir araştırma ekibi şimdi kuantum hesaplama kullanarak bir çözüm buldu.

‍
Kais'in ekibi enerji depolama sorununu en temel kuantum hesaplama bileşeni olan kuantum bitleri ya da kübitleri kullanarak çözdü. Araştırmacılar deneylerinde kübitleri en düşük enerji durumlarında kullandılar.

Daha basit bir dünyada, bu sıfır enerjili kübitler olurdu. Ancak en boş yerlerin bile kuantum alanlarının küçük titreşimleri nedeniyle bir miktar enerjiye sahip olduğunu biliyoruz. Eğer iki kübit birbirine dolanmış ve sonra ayrılmışsa, o zaman en ufak bir hareket bile enerji durumlarını değiştirecektir.

Örneğin, ilk kübitin enerji durumu ölçülürse, enerjisini biraz artıracak ve bu da dolaşık kübite yansıyacaktır. Bu değişiklik diğer uçta görülemeyecektir.

Ancak, ölçümü yapan kişi dolaşık kübitlerin tam olarak ne kadar fazladan enerjiye sahip olduğunu belirlerse, bu enerjiyi dolaşık kübitten çıkarabilir ve iki kübiti en düşük enerji durumuna geri getirebilir.

Kais'in araştırmasına göre, bu ekstra enerji gelecekte kullanılmak üzere başka bir kübitte depolanabilir. Araştırmacılar bu yaklaşımı bir kuantum bilgisayarında simülasyonlar kullanarak test ettiler.  

Bunun gerçek bir deneyden çok bir simülasyon olduğu iddia edilebilir, ancak aynı zamanda bir simülasyonda elde edilebilecek gerçek bir deneye en yakın olanıdır, çünkü kübitlerin enerji depolayıp depolayamayacağı hesaplanıyordu ve yüksek bir uyum vardı.

Kais ve ekibi daha sonra bu enerjiyi kimyasal reaksiyonları gerçekleştirmek için kullanarak çok daha gerçekçi bir uygulama yapmak istiyor.