Bilim İnsanları Kuantum Bilgisayarında Yeni Parçacıkların "Yoktan Var Oluşunu" İzledi

Yeni bir Duke Quantum Center çalışması, kuantum simülatörlerinin araştırmacıların parçacık oluşumunu ve Büyük Patlama'yı takip eden koşulları keşfetmelerine nasıl yardımcı olabileceğini gösteriyor.

Kuarklar maddenin temel yapı taşlarıdır ancak asla yalnız bulunmazlar. Proton ve nötronların içine sıkıca hapsolmuş kuark çiftleri, sanki gergin bir sicimle birbirine bağlıymış gibi davranırlar. Onları birbirinden ayırmak o kadar çok enerji gerektirir ki, bağlantı sonunda koptuğunda, biriken bu enerji tamamen yeni parçacıklara dönüşür. Sicim kopması (string breaking) olarak bilinen bu süreç, normalde yalnızca Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi aşırı ortamlarda veya Büyük Patlama'nın hemen ardından meydana gelir.

Duke Quantum Center'daki öğretim üyeleri liderliğindeki bir ekip, 13 hapsedilmiş iyondan veya elektrikle yüklü atomlardan oluşan bir kuantum simülatörü kullanarak benzer bir davranışı yeniden canlandırdı. Araştırmacılar, iyonları matematiksel bir modeli takip edecek şekilde programlayarak, simüle edilmiş bir sicimin nasıl koptuğunu ve etkin yüklerin nasıl ortaya çıktığını takip edebildiler. 23 Eylül'de Nature Physics'te yayınlanan sonuçlar, parçacık-antiparçacık oluşumuyla ilgili sicim kopma dinamiklerinin alandaki ilk kuantum simülasyonları arasındadır.