Kuantum Işınlanma Nedir

1
8046
kuantum ışınlanma nasıl olur

Merhaba arkadaşlar bu yazımız kuantum ışınlanma nedir ve kuantum ışınlanma olursa bize ne faydası olacak sorularına cevap arayacağız. Bilim adamları kuantum seviyesinde gaz atomlarını bir noktadan başka bir noktaya ışınlamayı başardı! Şimdi ise atomlara yüklenen bilgileri fotonlar yoluyla ışınlamaya çalışıyorlar. Peki nasıl mı?

kuantum ışınlanma

Atomlar ışınlanabiliyorsa, insan vücudu da atomlardan meydana geliyorsa, insanlarda ışınlanabilir mi?

Kuantum Işınlanma

Araştırmacılar yıllardır bir kuantum seviyesinde (kubit) ışıktan ışığa bilgiyi ışınlamaya çalışıyor. 2006’da Niels Bohr Enstitüsü’nde ki araştırmacılar ışık ve gaz atomları arasında ışınlanma olayını gerçekleştirmişti. Şimdi ise bu araştırma grubu iki gaz atomu arasında bilgiyi ışınlama yoluyla taşımayı başardı. Bunu bir veya birkaç kere değil, kalıcı ve sürekli olarak gerçekleştirebiliyorlar

Kuantum Dolanıklığı Nedir?

Kuantum dolanıklığı, iki veya daha fazla kuantum parçacığının, mesela fotonun, fiziksel özelliklerinin güçlü bir şekilde bağıntılı olduğu durumdur. Fakat dolanıklık bizim bildiğimiz şekilde saçların, kabloların veya iplerin dolanık olması anlamında değil, yerine ışığın yapıtaşları olan fotonlar gibi kuantum maddelerinin nasıl birlikte olduğunu, birbirlerine nasıl bağlandığını ve nasıl birbirlerini etkilediğini, bilginin kuantum bitlerini(kubitleri) nasıl paylaştığını anlatır.

Kuantum dolanıklığı, kuantum kriptografi(şifreleme), kuantum bilgisayar ve kuantum ışınlanma gibi merak uyandıran günümüz bilimin en önemli uğraşları üzerine araştırmaları, fiziğin en ilginç çalışma alanlarından biridir.
Kuantum Işınlama Nedir ?

Maddenin ışınlaması için foton çiftleri kullanılabilmektedir. Bu foton çiftleri birbiri ile aynı özelliği gösteren iki fotondan oluşur. Örnek olarak, bir foton Ay’a gönderilse ve Dünya’daki uyarılsa aynı anda fiziksel bir bağ olmamasına rağmen diğer foton da tetiklenir. Foton çiftleri ile maddenin atomları kodlanıp(kuantum şifreleme) diğer merkezdeki fotonlara gönderilir. Kodlar diğer merkezde işlenip, diğer merkezdeki aynı tip atomlar birleştirilir ve aynı madde elde edilir. Bu şekilde madde taşınması veya elektronik olarak madde kopyalanması yapılabilir. Işınlama işleminin sonunda orijinal maddenin yok edilmesi gerekir. Pratik olarak bu şekilde ışınlama yapılmıştır.

Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nde Quantop Araştırma Merkezinde Prof. Dr. Eugene Polzik yaptığı açıklamada “Her etabı başarıyla sonuçlananan deneylerde bir çok kalıcı sonuçların elde edilmesi, kuantumun fiziksel araştırmaları için çok önemli bir adımdır.” dedi.
Kuantum Işınlanmanın Bize Ne Gibi Faydaları Olacak?

Uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, Kanarya Adaları’ndan La Palma ve Tenerife arasında bir kuantum bitini (qubit) tam 143 km’lik uzaklığa ışınlamayı başardı. Dikkate değer olan bu uzaklık aynı zamanda alçak yörünge uydularının dünyaya olan uzaklığına eşit. Yani başka bir deyişle artık teorik olarak uydu tabanlı bir kuantum iletişim ağının kurulmaması için hiç bir sebep kalmadı. Kuantum internet kuantum mekaniği ilkelerine dayanan süper güvenli iletişim sistemi. Sadece bilim insanları ve mühendislerin değil, dijital dünyanın en büyük hayallerinden biri olan kuantum internet ise ABD’nin New Mexico eyaletinde 2,5 yıldır sessiz sedasız hayata geçmiş. Ancak sanılanın aksine, Los Alamos araştırmacıları kullandıklarının ‘farklı bir kuantum internet’ olduğunu belirtti.

Bu durum peki günlük kullanım için kuantum internetin olabileceği anlamına mı geliyor?

Los Alamos’taki kuantum ağ bunun için mevcut değil. Ama bilim adamları bir gün belirli kriterler için ek güvenlik sağlamak amacıyla kuantum ağının internette etkin olabileceği varsayımını öne sürüyor. Böylece kredi kartı ödemeleri gibi hassas bilgilerin olduğu işler güvenli şekilde yapılacak. Büyük ihtimalle hack ve kimlik hırsızlığı gibi tehditler azalacak.



Kuantum ağının tek dezavantajı nedir?

Ne yazık ki şimdilik istenen hızda değil. Normal internet hızları da en başlarda yavaştı ve daha sonradan gelişen network teknolojileri ile birlikte hızlar arttı. Yani kullanılabilir kuantum internetin geleceği var. Ama şimdilik gelişim aşamasında ve alması gereken yolu da çok. Fotonların bu özelliği de, bildiğimiz anlamda bir transfer gerçekleşmediğinden, kuantum prensiplerinden hareketle bir internet ağı hayata geçirildiğinde siber casusluk ve dinlemenin yoğunlaştığı bir dönemde herhangi bir “yol kazasının” oluşma ihtimalini neredeyse sıfıra indirmiş olacak. Klasik bilgisayarlarda bir transistor tek bir bayt bilgisi taşır. Eğer transistör açık ise 1 kapalı ise 0 bilgisini içinde barındırır. Fakat kuantum bilgisayarlarda fotonlarla taşınan kubaytlardaki bilgi her iki konumun da yani 1 ve 0’ın aynı anda var olabildiği bir yapı sunuyor. Bu “süperpozisyon” prensibi sayesinde bir kubayt hem 0 hem de 1’i eş zamanlı olarak depolayabiliyor. Fotonların aynı anda eş zamanlı olarak iki farklı olasılığı barındırabilme özelliği şifrelerinin kırılması neredeyse imkânsız Kuantum Kriptolojisi’nin öne çıkmasına yol açıyor.

kuantum ışınlanma nedir
Resim

Dünyanın çeşitli yerlerinde kuantum bilgisayarlar yapma ve kuantum mekaniğine dayanan internet ağı oluşturma çalışmaları hız kazandı. Örneğin bu yöndeki bilimsel çalışmalara yoğun mesai harcayan Çin’de Tsinghua Üniversitesi bir kuantum bilgisayardan bir başka kuantum bilgisayara bilgi aktarılmasını sağlayacak ve kurulacak bir ağda veri trafiğini düzenleyebilecek dünyanın ilk kuantum yönlendiricisini (router) yaptığını açıkladı. Kuantum ışınlama sadece ulaşım ve haberleşme alanında değil, tıbbi ve askeri alanda da yeni gelişmelere yol açacak. Tıpta “sanal tıp” dönemi başlayacak. Her organın kodları kopyalanıp saklanacak, ileride olası bir hastalık veya kaza sonucu organın zarar görmesi durumunda bu kodlar kullanılarak organ eski haline getirilerek tedavi edilecektir. Şu anda sadece kurgu ve teori olarak öne sürülen bu teknolojiler gün geçtikçe istenilen düzeye yaklaşmaktadır. Bugün sizlere kuantum ışınlama nedir konusunu anlattım diğer yazımızda görüşmek üzere.

Resim : Profesör Eugene Polzik ,öğrencileri ile Niels Bohr Enstitüsü (deneme kurulumu ile) kuantum optik laboratuvarda

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikElde Eriyen Metal Galyum
Sonraki İçerikSchrödinger Denklemi Çözümü
Hülya Reis
"İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü mezunu- Radyobiyolog"

1 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?