Kovaladıkça Kaçan Kuantum Parçacığı

İskender Yalçınkaya
Czech Technical University in Prague

Klasik rastgele yürüyüşler moleküllerin difüzyonu, bir ağın büyüklüğünü tespit etme, bir yığın içinde belli bir nesneyi arama gibi birçok problemi çözmek için kullanılan, literatürde bolca çalışılmış bir konudur. Rastgele yürüyüşlerin karakteristik özelliği zamanla orantılı bir hızla bulundukları ortamda yayılmalarıdır. Öte yandan, klasik rastgele yürüyüşlerin kuantum karşılığı olarak ortaya atılan kuantum yürüyüşleri ise yaklaşık otuz yıldır aktif bir araştırma alanı haline gelmiş, çeşitli kuantum sistemlerinin benzetimi, topolojik fazların benzetimi, kuantum algoritmaları oluşturma ve evrensel kuantum hesaplama gibi konularda çok faydalı bir model olduğu gösterilmiştir. Kuantum yürüyüşler klasik rastgele yürüyüşlerin aksine zamanın karesi ile orantılı yayılma hızına sahiptirler ve bu özellik kuantum yürüyüşlerine klasik rastgele yürüyüşlere göre bilhassa arama algoritmalarında avantaj sağlar.

Konuşma kapsamında kuantum yürüyüşü yapan bir parçacığın, klasik yürüyüş yapan bir soğurma merkezi tarafından adım adım takip edilmesi durumunda soğurulma olasılığı tartışılacaktır. Sezgisel olarak, soğurma merkezinin klasik rastgele yürüyüş yaptığında, durağan olmasına kıyasla kuantum parçacığını yakalama olasılığının daha yüksek olduğu söylenebilir ki bu doğrudur. Ancak, soğurma merkezinin her adımda bulunduğu konumdan muhakkak ayrılmak yerine belli bir olasılıkla mevcut konumunda kalabildiği “tembel rastgele yürüyüş” yaptığı varsayılırsa algıya ters sonuçlar ortaya çıkabilmektedir. Öyle ki, soğurma merkezi durağan olmak yerine belli bir olasılıkla adım atıyorsa, kuantum yürüyüşü yapan parçacığı daha büyük bir şansla yakalaması beklenirken bilakis daha küçük bir şansla yakalayabilmektedir. Tembel klasik yürüyüşün adım atma olasılığı doğrudan difüzyon katsayısı ile doğru orantılı olduğundan sonuç ilk bakışta şaşırtıcıdır. Konuşmada bu mesele açıklığa kavuşturulacak ve söz konusu modelin bir kuantum optik deney düzeneği ile nasıl gerçekleştirilebileceği de gösterilecektir.

Yer: MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü Lisansüstü Dersliği
Tarih: 11 Şubat 2020 Salı, 15:00

Astrophysical Interpretation of Extraterrestrial Neutrino Flux Measured by IceCube and ANTARES Experiments

Antonio Marinelli
Pisa Üniversitesi, İtalya

In the last years IceCube and ANTARES experiments collected the largest astrophysical neutrino sample ever obtained up to PeV energies. The investigation of the origin of these events excites the astroparticle community and several hypotheses are now under debate. Possible phenomenological scenarios made to explain the measured astrophysical neutrino flux are presented in this talk. In particular it is introduced a comprehensive model of radially-dependent cosmic-ray transport to calculate expected diffuse galactic neutrinos. In addition, the extragalactic component is also explored with a review of possible extragalactic source candidates. Lastly, the perspectives of the incoming Mediterranean neutrino telescope KM3NeT are showed.

Yer : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü Lisansüstü Dersliği
Tarih : 09 Ocak 2020 Perşembe, 16:00

Kolektif Nötrino Salınımlarına Ortalama Alan Yaklaşımının Ötesinde Bir Bakış

Savaş Birol
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

Nötrinolar, boşlukta veya maddesel bir ortam içerisinde hareket ederken çeşnilerini değiştirebilirler. Bu çeşni değiştirme süreçlerine ek olarak nötrinoların birbirleri üzerinden saçılmaları kolektif salınımlar olarak adlandırılan farklı yapıda bir çeşni değiştirme mekanizması üretmektedir. Nötrino-nötrino etkileşmelerinin tesir kesitleri çok küçük olmasına rağmen, çekirdek çökmeli süpernova, erken evren veya nötron yıldızı birleşmeleri gibi astrofiziksel ortamlarda nötrino yoğunluklarının çok yüksek olması nötrino özetkileşmelerini birincil çeşni değiştirme mekanizması haline getirir. Bu gibi ortamlarda nötrino özetkileşmeleri çok parçacıklı, doğrusal olmayan bir sistem oluşturur. Literatürde, bu sistem genellikle ortalama alan yaklaşıklığı çerçevesinde incelenmektedir. Ancak ortalama alan yaklaşıklığının böylesi uç koşullardaki astrofiziksel ortamlar için güvenilirliği tartışmalı bir konudur. Bu konuşmada, genel olarak nötrino salınımı süreçleri değerlendirildikten sonra, efektif iki çeşnili modelde, nötrino yoğunluğunun zamanla azaldığı koşullarda nötrino özetkileşmeleri incelenecektir. İncelemede Richardson-Gaudin yöntemi kullanılarak ortalama alan yaklaşımına başvurmadan elde edilen tam ve yaklaşık çözümler değerlendirilecek ve bu çözümlerin ortalama alan yaklaşımının öngörüleri ile karşılaştırması yapılacaktır.

Tarih : 08 Ocak 2020 Çarşamba, 16:00
Yer : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü Lisansüstü Dersliği

Örgü Kuantum Renk Dinamiğinde Zb tetraquark Yapısının incelenmesi

Hüseyin Bahtiyar
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
Fizik Bölümü

Son yıllarda çeşitli deneyler tarafından gözlemlenen egzotik hadronların iç yapısını anlamak, hem deneysel hem de teorik alanda çalışan parçacık fizikçileri için oldukça ilgi çeken bir konudur. Bu konuşmada Belle deneyi tarafından 2011 yılında keşfedilen dörtlü egzotik kuark yapısındaki Zb sistemini örgü kuantum renk dinamiğinde incelediğimiz çalışma hakkında bilgi vereceğim. Çalışmada sistemin özdurumlarının enerjilerini iki statik kuarkın birbirine olan çeşitli r uzaklıkları üzerinden hesapladık. En düşük özdurum bottomonyum ve pion yapısına karşılık gelmektedir. Ayrıca küçük r ayrımlarında BB* kanalında gözle görülür bir çekim gözlemledik. Bulunan sonuçlardan elde edilen potansiyeli Schrödinger denklemi ile çözüp bağlı ve sanal-bağlı durumları inceledik.

Tarih: 26 Aralık 2019 Perşembe, 16:00
Yer : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü Lisansüstü Dersliği

Superfluid States Of Unequally Charged Ultracold Atomic Gas Mixtures

A. Levent Subaşı
İstanbul Teknik Üniversitesi,
Fizik Mühendisliği Bölümü

The artificial magnetic fields engineered for ultracold gases allow the study of mixtures of two atomic species carrying different synthetic charges. We consider bosonic and fermionic mixtures in one-dimensional ring geometry and coupled to the magnetic field via the orbital effect. For unequally charged Bose mixtures, the resulting angular momentum transfer between the components yields stability regions in the phase diagram as a function of the inter-component interaction and the magnetic field. For unequally charged Fermi gases, the asymmetric orbital coupling to the magnetic field favors an optimum finite center-of-mass momentum pairing. The advantages of the unequally charged Fermi systems orbitally coupled to the magnetic field will be pointed out for the resulting Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) state.

Tarih: 19 Aralık 2019 Perşembe, 16:00
Yer : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü Lisansüstü Dersliği

Axion Inflation, GWs at interferometers and Primordial Black Holes (PBH)

Dr. Caner Ünal
Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics (CEICO),
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences

Axion inflation is well motivated for high energy models due to the fact that it enjoys a shift symmetry. This allows it potential to be protected from large quantum loop corrections, especially at high energies. The least irrelevant coupling with axion and gauge field , which is a FF_dual, could lead some interesting phenomenology including chiral GWs at CMB scales and even smaller scales. This interaction might also leave signatures in tensor (GWs at interferometers) and density fluctuations (PBH) at scales much smaller than CMB.

Yer     : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü, Lisansüstü Dersliği
Tarih : 12 Aralık 2019 Perşembe, 16:00

Gauge Invariance, Gravity and Dark Matter

Prof. Dr. Durmuş Ali Demir
Sabancı Üniversitesi

The Standard Model of elementary particles (SM) is a quantum field theory of color and electroweak interactions . It exists inherently in flat spacetime and lacks therefore gravity. It has no candidate for dark matter. The electric and color charges get explicitly broken through the quantum loops by the Poincare breaking scale. It will be shown in this talk that GR can emerge in a way securing the conservation of charge and color provided that there exists a beyond-SM sector (BSM) made up primarily of new massive fields. The BSM easily accounts for the current dark matter data as it does not have to couple to the SM. The dark matter must weigh below 400 GeV for possible SM-BSM couplings not to destabilize the Higgs mass.

Tarih: 05 Aralık 2019 Perşembe, Saat 16:00
Yer     : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü, Lisansüstü Dersliği

Geometric phases and the separation of the world

Sir Michael Berry
Melville Wills Professor of Physics (Emeritus),
Bristol Üniversitesi, İngiltere

The waves that describe systems in quantum physics can carry information about how their environment has been altered, for example by forces acting on them. This effect is the geometric phase. It also occurs in the optics of polarised light, where it goes back to the 1830s; and it gives insight into the spin-statistics relation for identical quantum particles. The underlying mathematics is geometric: the phenomenon of parallel transport, which also explains how falling cats land on their feet, and why parking a car in a narrow space is difficult. Incorporating the back-reaction of the geometric phase on the dynamics of the changing environment exposes the unsolved problem of how strictly a system can be separated from a slowly-varying environment, and involves different mathematics: divergent infinite series.

Tarih: 26 Kasım 2019 Salı, Saat 15:00
Yer : MSGSÜ Bomonti Yerleşkesi, Fizik Bölümü, Newton Dersliği