Koç Üniversitesi Hesaplamalı Fizik Laboratuvarı

Hesaplamalı Fizik Laboratuvarı

Koç Üniversitesi Hesaplamalı Fizik Laboratuvarı kapsamında yürütülen araştırmalar aşağıdaki alanlarda yoğunlaşmıştır.

Metamalzemeler ve yüzey plazmoniği – Metamalzemeler, elektromanyetik dalgaların yayılımını doğal malzemelerin imkanları ötesinde kontrol etmeyi ve yönlendirmeyi sağlayan yapay kompozit yapılardır. Bu malzemelerle ışığı kontrol ederek ultra çözünürlüklü lensler, mikro antenler ve hatta görünmezlik pelerini yapılabileceği deneysel olarak gösterilmiştir. Işığın elektronlar ile etkileşimi, metal yüzeylerde elektromanyetik dalgaların çok küçük bölgelerde yoğunlaşmasına imkan verir. Yüzey plazmoniği olarak adlandırılan bu alandaki araştırmalar sonucunda, örneğin, yakın gelecekte biyosensörler mikroçiplerin içine yerleştirilebilecektir. Kaan Güven ve Özgür Müstecaplıoğlu, metamalzemeler ile yüzey plazmon fiziğinin birleştiği alanda kuramsal araştırmalar yapmaktadırlar.

Soğuk atomlar ve süperakışkan sistemler – Kuvantum fiziğinin en çarpıcı öngörülerinden bazılarını gözlemlemek için deneysel fizikçiler yakın zamanda atomları evrenin en karanlık köşelerinden binlerce kez daha düşük sıcaklıklara kadar soğuttular. Bu ortamda atomların davranışları günlük deneyimlerimizin gözlüğünden bakınca imkansız olarak tanımlanacak kadar sıradışıdır, ancak bu egzotik sistemlerin anlaşılması gelecekte kayıpsız elektrik üretimi ve iletimine veya şimdikilerden çok daha üstün kuvantum bilgisayarının yapımına imkan verebilir. Bu alandaki temel kuramsal soruları yanıtlamaya çalışan Menderes Işkın ve Özgür Müstecaplıoğlu’nun araştırmalarına yüksek erişimli bilgisayarlar destek vermektedir.

Biyomoleküller ve karmaşık sistemler fiziği – Moleküler biyolojinin yakın zamanda yaşadığı devrim, hücre içi yaşamsal süreçler ile ilgili çok detaylı verileri bilim dünyasına sundu. Artık bir hücrenin içinde tek bir proteinin hareketini veya DNA’nın hücre çekirdeği içinde nasıl paketlendiğini gözle görmek mümkün. Diğer yandan, hücre içinde protein üretimini toplu olarak da takip etmeye imkan veren DNA çipleri yardımıyla proteinler arasındaki karmaşık haberleşme ağlarının yapısı da anlaşılmaya başlanmıştır. Alkan Kabakçıoğlu, yakın zamanlı çalışmalarında istatistiksel fiziğin metotlarını kullanarak DNA ve proteinlerin fiziksel özelliklerini ve yukarıdakilere benzer deneysel veriler yardımıyla hücre içi organizasyon prensiplerini anlamaya yönelik kuramsal ve benzetişimsel modeller geliştirmektedir.