Kuantum Teknolojileri Araştırma Takımı (HARMONY)

Takımlar Ana Sayfa HARMONY Makaleler Takıma Katıl HARMONY İletişim

Takım Adı

Kuantum Teknolojileri Araştırma Takımı (HARMONY)

HARMONY Lideri

Naz Eylül Tekin (Lider. Ankara Üniversitesi, Fizik Mühendisliği)

HARMONY Mürettebatı

Faruk Berk Erkuş (Lider Yrdc. Ankara Üniversitesi, Matematik)
Ayşenur Aslaner (Çanakkale 18 Mart Üniversitesi, Fizik)
Buğra Muhlis Hançer (Çanakkale 18 Mart Üniversitesi, Fizik)
Kutay Yağız Gürol (Ankara Üniversitesi, Matematik)

HARMONY Hakkında

HARMONY, MoEP bünyesinde yer alan bir araştırma takımıdır. Kuantum teknolojileri ile uzay araştırmalarının entegre gitmesini amaçlayan öncel araştırmaların ön saflarında yer almaktadır.

HARMONY’nin görevi, kuantum teknolojilerini uzay araştırmalarına entegre ederek, uzay keşiflerinde yenilikler sunmaktır. Bu kapsamda, kuantum bilgisayarlar, sensörler ve haberleşme sistemleri gibi teknolojileri kullanarak, uzay ortamında karşılaşılan zorluklara (radyasyon, ısıl dengesizlik vb.) dayanıklı sistemler geliştirmeyi hedeflemektedir

Kuantum bilgisayarlar ile uzay görevlerinde veri işleme süreçlerini hızlandırmak, karmaşık hesaplamaları optimize etmek ve anomali tespiti gibi kritik görevleri gerçekleştirmek temel amaçları arasındadır. Ayrıca, kuantum sensör ağları kurarak Mars ve diğer gezegenlerde çevresel verilerin toplanması, analiz edilmesi ve bilimsel keşiflere katkı sağlanması ana hedefleri arasındadır.

HARMONY, kuantum simülasyonları ile uzay görevlerinde karşılaşılabilecek fiziksel süreçlerin modellenmesi, malzeme optimizasyonu ve görev senaryolarının test edilmesi gibi çalışmalar üzerinde araştırmalar yapmaktadır.

Bilimsel katkı yanında eğitim ve alan odaklı sosyal sorumluluklar da HARMONY’nin ikincil görevleri arasındadır. Takım K12 öğrencilerine yönelik kuantum teknolojileri ve uzay araştırmaları konusunda eğitim programları hazırlayarak, geleceğin bilim insanlarını yetiştirmeyi ve bilimsel farkındalık oluşturacaktır.

Ayrıca, uluslararası işbirlikleri ve bilimsel yayınlarla kuantum teknolojilerinin uzay araştırmalarında yaygınlaşmasına öncülük edecek; uzay keşiflerinde güvenli, verimli ve yenilikçi bir yaklaşım benimseyerek, insanlığın uzay macerasında yeni bir çağ açmayı ve ekip üyeleriyle iş birliği içerisinde çalışmalar yürüterek, fizik, bilgisayar bilimleri, kimya gibi farklı disiplinlerde çalışan gönüllüleri kuantum kavramında birleştirmeye odaklanacaktır.

HARMONY’nin Görevi

HARMONY’nin misyonu, kuantum teknolojilerini uzay araştırmalarına entegre ederek araştırmalar sunmaktır. Kuantum bilgisayarlar, sensörler ve malzeme bilimi gibi teknolojileri kullanarak, uzay ortamında karşılaşılan zorluklara dayanıklı sistemleri veya simülasyonlarını geliştirmeyi hedefler. Bu sayede, uzay görevlerinde veri işleme ve hassas ölçümler sağlanarak, Mars ve uzay keşiflerde bilimsel katkılar sunacaktır.

Ayrıca, K12 öğrencilerine yönelik eğitim programları ve bilimsel farkındalık çalışmalarıyla, geleceğin bilim insanlarının hikayelerinde yer alır ve kuantum teknolojilerinin yaygınlaşmasına öncülük eder. HARMONY, uzay araştırmalarında güvenli, verimli ve yenilikçi bir yaklaşım benimseyerek, insanlığın uzay keşiflerinde yeni bir çağ açmayı amaç edinmişti.

Analog Mars Araştırma İstasyonundaki Çalışmalar:

Uzay ortamındaki ısıl dengesizlik, radyasyon gibi koşullar altında kuantum bilgisayarların, sensörlerin ve haberleşme sistemlerinin test edileceği simülasyon ortamları hazırlamak,
Sıcaklık, manyetik alan ve yer çekimi değişimleri gibi çevresel verilerin kuantum yapılı sensörler tarafından toplanması ve gerçek zamanlı tehdit değerlendirme sistemlerinin geliştirilmesi,
Malzeme bilimi ile uyumlu simülasyonlar tasarlanarak optimal ürünün kararlaştırılması ve iyileştirilmelerin maliyetsiz şekilde sürece dahil edilmesi,
Kuantum fiziği ve teknolojileri üzerine eğitim programlarının düzenlenmesi, interaktif etkinliklerin sisteme eklenmesi, makale ve içerik üretilmesi, kuantum ve uzay uygulamaları konusunda podcast yayınının başlatılması,
Kuantum sistemlerin geliştirilmesi,
Isıl dengesizlik ve radyasyon etkilerinin araştırılması,
Kuantum sensör ağlarının kurulması,
Kuantum manyetometreler ile Mars’ın manyetik alanının simülasyonunun yapılması,
Kuantum yerçekimi sensörleri ile Mars’ın yerçekimi alanının incelenmesi,
Kuantum radyasyon sensörleri ile radyasyon seviyelerinin izlenmesi,
Simülasyon çalışmaları yürütmek,
Kuantum kimyasal simülasyon araştırmaları,
Kuantum malzeme simülasyonları.
Uzay koşulları simülasyonları ile anomali tespitlerinin yapılması,
Veri analizi ve işleme,
Hata düzeltme ve gürültü azaltma teknikleri ile sensörlerden gelen verilerin optimizasyonu.

Gerçek Uzay Görevleri Çalışmaları:

Analog istasyonda simülasyonu gerçekleştiren durumların gerçek uzay ortamında test edilmesi,
Kuantum sensör ile toplanan verilerin işlenmesi ve anomali tespitinde kullanılması,
Algoritmalar ile anomali tespitinin yapılması, (neredeyse) gerçek zamanlı veri işlemenin sağlanmasıdır.

HARMONY Hedefleri

HARMONY araştırma alanları kısa, orta ve uzun vadeli planlar şeklinde tasarlanmıştır. Bunlar aşağıdaki başlıklarda yer almaktadır.

Kısa Vadeli Faaliyetler (0-2 yıl)

K12 öğrencilerine yönelik temel kuantum fiziği ve teknolojileri eğitim programlarının hazırlanması,
Kuantum programlama eğitimlerinin sisteme yüklenmesi (lineer cebir, Python temelleri ve kuantum programlama (başlangıç, orta, ileri seviye)),
Sensör sistemlerinin yapılarının incelenmesi ve kuantum sensörlerin prototiplerinin geliştirilmesi,
Bilinen kuantum deneylerinin simülasyonlarının gerçekleştirilmesi,
Simülasyonlar ile uzay ortamının modellenmesi,
Bir konuyu öğrenirken kullanılacak yol haritalarının (roadmap) oluşturulup sisteme yüklenmesi.

Orta Vadeli Faaliyetler (2-5 yıl)

Kuantum sensörlerinin analog istasyonda test edilmesi,
Uluslararası işbirliklerinin kurulması,
Referans veri setleri ile büyük veri analizi için kuantum algoritmalarının oluşturulması,
Üniversiteler ile işbirliklerinin gerçekleştirilmesi.

Uzun Vadeli Faaliyetler (5+ yıl)

Uzay misyonları için kuantum teknoloji paketlerinin geliştirilmesi (Mars verileri ile düzenlenen tüm simülasyonların bir arada olduğu simülasyon paketleri gibi),
Geliştirilen modellerin uzay-benzer ortamda test edilmesi ve iyileştirmelerin yapılması,
Uluslararası işbirliklerinin geliştirilmesi,
Sensörler ile toplanan verilerin yüklendiği bir ekosistem oluşturulması.

HARMONY ve Geleceğe Katkılar

Kuantum Teknolojileri Araştırma Takımı (HARMONY), uzay araştırmalarında kuantum teknolojilerinin kullanımını yaygınlaştırarak;

Uzay araştırmalarında kuantum teknolojilerinin entegrasyonunu sağlamaya,
Derin uzay keşiflerinde hassas ölçümler ve veri toplama imkanı sunmaya, uzay görevlerinde veri işleme süreçlerini hızlandırmaya ve enerji verimliliğini artırmaya,
Eğitim ve bilimsel farkındalık yaratmaya, yeni nesil bilim insanları yetiştirmeye,
Uydu sistemlerinin güvenliği ve anomali tespiti konularında önemli ilerlemeler kaydetmeye olanak sağlanacaktır.

Kuantum Fiziği ve Kuantum Teknolojileri Eğitim Programları

K12 seviyesindeki eğitim içeriklerinin düzenlenmesi ve sisteme yüklenmesi,
Yalnızca sisteme yüklenerek değil, ortaokul ve liselerde düzenlenen konferanslar ile genç yaştaki bireylerin kuantuma ve teknolojiye olan ilgisinin artırılması şeklinde de gerçekleştirme,
Kuantum deneyleri için basit simülasyonların düzenlenmesi,
Kuantum programlama eğitimlerinin düzenlenmesi,
Kuantum programlama bilmek için basit düzeyde lineer cebir ve Python anlatımı,
Kuantum programlama içerikleri video ders şeklinde verilip sisteme yüklenirken geri kalanlar metnin ve içerik olarak sisteme yüklenecektir. Bunun sebebi, kuantum programlama eğitimlerinin sözel bir anlatımla daha iyi anlaşılacak olmasıdır,
Kuantum programlama eğitimlerinin içeriğinde olacak konular arasında “Kuantum programlamaya giriş, sistemlerin bilgisayarlara kurumu, Kuantum Algoritmaları (Grover, Shor vb.), Kuantum bilgisayarların çalışma prensipleri” gibi temel içerikler-orta seviyeli içerikler-ileri seviye içerikler,
MoEP gönüllüleri için takımların çalıştığı konular için “HARMONY Kuantum Playlist” hazırlanması,
Kuantum 101: Kuantum mekaniğinin temel ilkeleri, kavramları ve tarihi,
Temel Kuantum deneyleri ( Çift yarık deneyi, kuantum dolanıklık vb.),
Neden Kuantum?: Kuantum teknolojilerinin klasik sistemlerden farkının ne olduğu ve neden kuantum sistemlerinin tercih edildiğinin anlatıldığı bir içerik,
Venüs koşulları ve karşılaşılan mekanik engeller,
Venüs için dayanıklı Kuantum sistemleri,
SQUID Sensörleri ile Venüs’ün yeraltı yapısının haritalanması,
Venüs için radyasyona dayanıklı Kuantum malzemeler’e dair özelleştirilmiş eğitimler gerçekleştirilerek ortak proje yapılması,
Kuantum teknolojileri alanında araştırma yapacak öğrencilerin projelerine katkıda bulunacak öneri eğitimleri,
Kuantum ve uzay uygulamaları konusunda podcast yayınları ile konuya ilginin artırılması ve söyleşilerin düzenlenmesi,
Kuantum Teknolojilerinde çalışan kişiler ile görüşülüp webinarların düzenlenmesi.

HARMONY’nin Önemi

HARMONY, kuantum teknolojilerini uzay araştırmalarına entegre ederek uzay görevlerinde önemli ilerlemeler sağlamak için yola çıkmıştır. Bu amaçla Yapay Zeka Geliştirme Takımı (NEURON) ile iş birliği içinde çalışarak, uzay keşiflerinde verimliliği artırmak, hata payını azaltmak ve yüksek hassasiyet ile güvenliği temin edecektir.

Uzay ortamında karşılaşılan radyasyon ve ısıl dengesizlik gibi zorluklara karşı dayanıklı sistemler geliştirmeyi amaçlayan HARMONY, kuantum bilgisayarlar, sensörler ve haberleşme sistemleri üzerinde çalışmaktadır. Fiziksel fenomenlerin doğru kullanımı sayesinde, uzay görevlerinde veri işleme, güvenli haberleşme ve çevresel ölçümler için devrimsel yenilikler sunulmaktadır. Bu yenilikler, Mars ve ötesindeki keşiflerde gelecekte önemli bilimsel katkılar sağlayacaktır.

HARMONY, Siber Güvenlik Takımı (CYBERION) ile iş birliği içinde kuantum kriptografi sistemleri kullanarak uzay görevlerinde daha güvenli veri iletişimi sağlamayı hedeflemektedir. Aynı zamanda kuantum bilgisayarlar ile karmaşık görev planlamalarını optimize ederek, uzay çalışmalarında güvenlik ve verimliliği en üst düzeye çıkarmaktadır.

Kuantum teknolojileri ve uzay araştırmalarını birleştiren HARMONY, K12 öğrencilerine STEM alanlarında kaliteli bir eğitim sunarken AR-GE çalışmalarına da destek vermektedir. İnovasyon odaklı projeler yoluyla sektördeki teknolojik gelişmeleri hızlandırmakta, bilimsel farkındalık oluşturmakta ve yeni kuantum tabanlı sistemlerin geliştirilmesine öncülük etmektedir. Bu süreçte bilimsel araştırmalarla bilgi üretilirken, geleceğin liderlerinin ve bilim insanlarının yetiştirilmesine katkı sağlanmaktadır.

Ülke Koordinatörleri Üniversite Koordinatörleri Takımlar İletişim