NÜKLEER BAĞLANMA ENERJİLERİ İÇİN KUANTUM HESAPLAMA TABANLI VQE ALGORİTMASININ UYGULAMASI


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TAYLAN BAŞKAN

Danışman: Ahmet Hakan Yılmaz

Özet:

Nükleer bağlanma enerjisi problemi, çok cisim probleminin temel zorluklarından biri-dir; çünkü çeşitli yaklaşık yöntemlerle karşılık gelen bağlanma enerjilerinin hesaplanması, çok parçacıklı çekirdekler için hesaplama açısından zorlu olmaya devam etmektedir. Bu ça-lışmada, nükleer bağlanma enerjisi problemini ele almak için nükleer fiziğe kuantum hesap-lama yaklaşımlarından türetilen bir bağlanma enerjisi yöntemi önerilmiş ve bir kuantum bil-gisayar simülatöründe uygulanmıştır. Amaç, birleşik bir şema içinde birden fazla çekirdeğin bağlanma enerjilerini hesaplayabilen bir çerçeve geliştirmektir. Bu amaçla, değişen nükleer özelliklere uyum sağlamak için uygun potansiyel ifadeler seçilmiştir. Tanımlanan Hamilto-niyen parametrelendirilmiş ve bir kuantum bilgisayara haritlandırılmıştır. Nükleon sayısına bağlı değişen program, kuantum mekaniğinin varyasyonel prensibine göre bağlanma enerji-sine karşılık gelen Hamiltoniyenin minimum özdeğerini elde etmek için 2 ila 12 kübit üze-rinde çalıştırılmıştır. Bu çerçeve kullanılarak, ilk 21 çekirdeğin (2H, 3H, 7Li, 9Li, 11Li, 7Be, 8Be, 9Be, 10Be, 11Be, 12Be, 9B, 10B, 11B, 12B, 9C, 10C, 11C, 12C, 11N, 12N) bağlanma enerjileri, Varyasyonel Kuantum Özdeğer Çözücü (VQE) adımları izlenerek kuantum hesaplama ile hesaplandı ve deneysel değere göre toplam %9,5'lik bir sapma ile bağlanma enerjileri elde edildi. Bu sonuçlar, bu tez çalışması ile önerilen yöntemin, nükleer bağlanma enerjisi hesap-lamaları için uygulanabilirliğini göstermektedir. Bu bağlamda, bu çalışma, kuantum bilgisa-yar simülatörü kullanarak 2-12 nükleonlu çekirdeklerin bağlanma enerjilerini hesaplayabilen bir yöntem sunarak kuantum hesaplama ve nükleer fiziğe katkıda bulunmaktadır.