Kuantum devrine girerken

Bu mayıs ayı nasıl geçti açıkçası anlamadım, çoğumuzun benim yaşadığım bu ruh halinden farklı olduğunu düşünmüyorum. Hem iş, hayat mücadelesi devam ederken hem de seçimlerin yarattığı beklenti, stres ve buna bağlı gerçekleşen “hayal kırıklığı” aslında zamanın ne kadar narin olduğunu ve planlanması gerektiğini gösteriyor. Bu sene deprem felaketi ve bu seçim kargaşasından değinemediğimiz önemli bir bilim gelişmesi kuantumda, yani atomaltı parçacık fiziğinde yaşandı. İlk defa kuantum dolanıklık teorisinin kanıtları keşfedildi. Bu bizim için neden değerli ve gelecekte neleri değiştirecek bakalım.

Kuantum nedir?

Klasik fizikte, nesnelerin davranışı genellikle sürekli ve belirlenmiş olarak kabul edilirken kuantum fiziği, mikroskobik düzeyde tamamen farklı bir davranış sergiler. Kuantum fiziğine göre, parçacıklar hem parçacık hem de dalga özelliklerine sahiptir. Yani, bir parçacık hem bir nokta gibi davranabilir hem de dalga gibi yayılabilir. Bu aslında ışıkla olan gözlemlerimize paralellik teşkil eder.

Kuantum fiziğinde önemli bir kavram da kuantum süperpozisyonudur. Bir sistem, belirli bir özelliği için aynı anda birden fazla değere sahip olabilir. Ancak bir ölçüm yapıldığında, süperpozisyon durumu çözülür ve belirli bir değer elde edilir.

Fakat buradaki can alıcı ve şu ana kadar kanıtlanamayan en önemli nokta, kuantum dolanıklık durumuydu. Eğer bir iki benzer parçacığın pozisyonları gözlemlenmek istenirse, zaman ve mekân fark etmeksizin, birbirinden etkileniyorlar. Bu Einstein’in bize bıraktığı ışık hızının geçilemezliğiyle ters gibi duruyor, değil mi?

Kuantum dolanıklığını nasıl kanıtladılar?

Şu ana kadar önemli olan üç tane bilimsel teori ve deneysel bakış vardı. Einstein-Podolsky-Rosen ve Aspect hipotez ve deneyleri, foton üzerinden polarizasyon ve birbirlerinden etkileşimi deneysel olarak direkt gözleme dayanırdı ve bunlar klasik fiziği yok sayarak, “evrenin temelini oluşturan hiçbir şey ışık hızından daha hızlı olamaz” ilkesinin altına dinamit döşemeye adaylardı. Fakat bilim insanlarına Nobel’i kazandıran Bell deneyi, parçacıklara eklenen yerel gizli değişkenle birlikte aslında ışık hızından daha hızlı bir iletim olmadığını, yani sadece şu an doğasını kanıtlayamadığımız bir atomaltı parçacık fiziğinin var olduğunu bizlere deneysel olarak sundu. John Bell bunu 1960’larda deneysel olarak tasarlamıştı, fakat bunun Alain Aspect, John Clauser ve Anton Zeilinger tarafından bilimsel olarak kanıtlanabilmesi ancak geçtiğimiz yıllarda oldu!

Neden önemli?

Kuantum dolanıklık teknolojisi dünyamızı ve insanlığın gelişimini kökten değiştirmeye aday, hatta insanlığın belki de şu ana kadar attığı en büyük adım olabilir. Kuantum iletişim sayesinde mesafe tanımaksızın noktalar arasında veri transferi yapabileceğiz, kuantum bilgisayarlar ile de çözülmesi sonsuz zaman alacak problemleri paralel çalışacak, sonsuz sayıda atom ile çözümleyebileceğiz.

Eğer kapitalizm ve ranta dayalı bilimsel ilerleme şu anki kültürümüzün egemen parçası olmasaydı, belki de yıllar önce kuantum üzerine daha fazla bütçeler ayrılarak, silikona dayalı fiziksel yapılar yerine hesaplamada atomları kullanıyor olacaktık. Bu bile kapitalizmin primitif doğasının insanlığın ve yaşamın gelişimi için ne kadar tehlike teşkil ettiğine çok somut bir kanıt.