Kuantum spin sistemlerinde kuantum ilişiksizliğin incelenmesi

Abstract

KUANTUM SP˙IN S˙ISTEMLER˙INDE KUANTUM ˙IL˙I ¸S˙IKS˙IZL˙IG˘ ˙IN ˙INCELENMES˙I OGUZHAN AZARI ˘ Yüksek Lisans Tezi, Fizik Anabilim Dalı Tez Danı¸smanı: Dr. Ögr. Üyesi Cenk AKYÜZ ˘ 2021, 45 sayfa Kuantum mekanigi yirminci yüzyılın en önemli bilimsel geli¸smelerinden biridir. ˘ Yapısı itibariyle çok geni¸s ve etkileyici bir uygulama alanının teorik temelini olu¸sturur. Geli¸smekte olan kuantum enformasyon teorisi ise günümüzde ileri sürdügü araçlarla var olan teknolojilerin ötesine geçme konusunda ilk adımlarını ˘ atmaktadır. Kuantum durumları arasında payla¸sılan özel bir ilinti olan dola¸sıklık, kuantum teleportasyon, süperyogun kodlama ve kuantum kriptoloji gibi pek çok ˘ enformasyon i¸sleminin gerçekle¸stirilmesinde temel rol oynayan bir kaynaktır. Dola¸sıklık olmadan bu i¸slemler gerçekle¸stirilemez. Bunun yanında dola¸sıklık, kuantum ilintilerinin en genel formunu olu¸sturmaz. Birle¸sik sistemleri olu¸sturan alt sistemler dola¸sık olmasa bile bu alt sistemler arasında kuantum ilintiler olabilmektedir. Bu önemli bir sonuçtur çünkü dola¸sıklıgın olu¸sturulması ve ˘ sürdürülebilir olması pek çok uygulamada oldukça zordur. Gerçekten de dola¸sıklık, çevrenin yıkıcı etkileri nedeniyle çok çabuk bozulur. Bu nedenle alternatif kaynaklara ihtiyaç vardır. Bunlar dikkate alındıgında iki veya daha fazla kısımdan ˘ olu¸smu¸s bir kuantum durumunun dola¸sık, ayrılabilir veya kuantum ilintili olup olmadıgının belirlenmesi önemlidir. Kuantum ili¸siksizlik, dola¸sıklıktan farklı, ˘ yerel olmayan bir kuantum ilintidir. Heisenberg spin sistemleri ise dola¸sıklık özellikleri sergilemektedir. Bu amaçla bu sistemlerdeki kuantum ili¸siksizliklerinin de incelenmesi önem ta¸sır. Bu nedenle bu çalı¸smada dört kubitlik J1 − J2 Heisenberg spin sisteminde, kuantum ili¸siksizlik hem taban durumlar hem de ısısal durumlar için sistemdeki kontrol parametreleri olarak belirlenmi¸s olan anizotropi parametreleri ve ikinci kom¸sular arasındaki çiftlenim sabitine göre incelenmi¸stir. Elde edilen sonuçlarla birlikte kuantum ili¸siksizligin, kaynak ˘ olarak kullanılabilecek, dola¸sıklıga alternatif bir kuantum ilinti oldu ˘ gu sonucuna ˘ varılmı¸stır