Kuantum Yang-Baxter Denklemlerinin Üniter Çözümlerinin Açık Kuantum Sistemleri Kapsamında İncelenmesi ve Kuantum Dinamiğin Tasviri


Duran D. (Yürütücü), Türkmen A., Çelebi G.

TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2025

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Aralık 2022
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2025

Proje Özeti

Kapalı kuantum sistemler, çevreleriyle etkileşimde olmayan yalıtılmış sistemler olarak ifade edilebilirler. Böyle sistemlerin herhangi bir fiziksel gelişimi değişik yöntemlerle (üniter kuantum kanallar, Schrödinger denkleminin çözümü vb.) tasvir edilebilir. Öte yandan, açık kuantum sistemler çevresiyle her zaman etkileşim içindedirler. Açık kuantum sistemlerde, kuantum sistem çevresiyle sürekli bir etkileşim içinde olduğundan, kuantum sistemlerdeki dolanıklık veya eşdeğer olarak kuantum korelasyonlar çevrenin etkisine karşı kırılgandırlar. Bu yüzden kuantum dolanıklığın ve korelasyonların depolanması, kontrol edilmesi ve sürdürülebilmesi zor bir süreçtir. Dolayısıyla kuantum korelasyonların bu azalmasını kontrol etmek ve bu korelasyonları sürdürülebilir ve depolanabilir hale getirmek için yeni yöntemler aramak büyük öneme sahiptir. Açık sistemlerin dinamiği, genel olarak gelişimimin içerdiği kuantum hafızanın sınıflandırılmasına bağlı olarak Markovyen ve non-Markovyen süreçler olmak üzere iki ana başlık altında incelenebilirler. Burada, non-Markovyen süreçlerin gelişimine karşılık gelen hafızalı kuantum süreçler, iki-parçalı bir kuantum sistemde (kuantum sistem ve çevresi) sistemden çevreye akan bilginin geri akışını modellediklerinden ve altsistemler arasında kuantum korelasyonlar içerdiklerinden kuantum bilişim/hesaplama yükümlülüklerinin başarılmasında büyük öneme sahiptirler. Öte yandan, kuantum Yang-Baxter denklemleri, üzerine etkidikleri kuantum sistemlerin korelasyon içeriklerini arttırdıklarından dolayı açık kuantum sistemlerin dinamiğinin, özellikle non-Markovyenlik bağlamında bu denklemler aracılığıyla incelenmesi literatüre yeni bir bakış açısı ve yöntem kazandıracaktır. Bu bağlamda, çeşitli kuantum modeller altında iki-parçalı kuantum sistemlerin üniter ve üniter olmayan gelişimlerini master denklem aracılığıyla ve Yang-Baxterizasyon yaklaşımıyla incelemek, çeşitli non-Markovyenlik ölçüleriyle indirgenmiş dinamik için süreci karakterize etmek ve kuantum hafıza etkilerini araştırmak hedeflenmektedir.

Projenin başarıyla yürütülmesi ve sonuçlandırılmasıyla hızla gelişen bu alanda ülkemizin ve üniversitemizim akademik tanıtımına katkı sağlayacak yeni bilimsel yayınların elde edilmesine, yeni bilim insanlarının yetiştirilmesine, açık kuantum sistemlerin incelenmesi için yeni ve faydalı bir modelin sunulmasına öncülük edilecektir. Bununla birlikte, yeni akademik işbirliklerinin kurulabilmesi, yeni kuantum teknolojilerin ülkemizde üretilebilir, uygulanabilir ve geliştirilebilir olmasını sağlayarak pazarlanabilmesi de önemli diğer noktalardır. Ayrıca bu projeyle, hızla gelişen teknolojiyle birlikte daha da önemli hale gelen ulusal güvenliğin, siber güvenliğin ve bilgi güvenliğinin sağlanabilmesine yönelik altyapı oluşturulması beklenmektedir.