Işınlanabilecek miyiz ? -Sajan Saini

Dersin tamamını görmek için tıklayın: https://ed.ted.com/lessons/will-we-ever-be-able-to-teleport-sajan-saini

Işınlanma mümkün mü ? Bir beyzbol topu radyo dalgasına dönüşüp binaların içinden geçip köşelerden dönüp sonra tekrar eski haline dönebilir mi ? İşin ilginci kuantum mekaniği sayesinde bu sorunun cevabı evet olabilir... Bir nevi. Sajan Saini bu soruya cevap veriyor.

Dersi veren Sajan Saini , animasyon ise Karrot Animation'a ait.

Işınlanma mümkün mü ?

Bir beyzbol topu radyo dalgasına dönüşüp

binaların içinden geçip

köşelerden dönüp

sonra tekrar eski haline dönebilir mi ?

İşin ilginci kuantum mekaniği sayesinde
bu sorunun cevabı evet olabilir.

Bir nevi.

İşin sırrı burada gizli:

Beyzbol topunun kendisi
radyo dalgalarıyla gönderilemez.

Ama onunla ilgili bilgiler gönderilebilir.

Kuantum fiziğinde atomlar ve elektronlar

ayrı ayrı özelliklerin
bir bütünü olarak düşünülür.

Örneğin konum,

moment

ve içsel dönü.

Bu özelliklerin değerleri
parçacığı oluşturur

ve ona kuantum durum kimliği kazandırır.

İki elektron aynı kuantum durumundaysa

onlara özdeş denir.

Gerçek anlamda beyzbol topu
birçok atoma sahip olduğu için

ortak kuantum durumu ile tanımlanır.

Bu kuantum durumu bilgisi
Boston'da okunabilirse ve Dünya'nın

başka yerlerine gönderilebilirse

aynı kimyasal elementler için atomlar,
Bangalore'da kendi üzerlerine işlenen

bu bilgilere sahip olabilir

ve özenle bir araya gelerek

aynı beyzbol topunu oluştururlar.

Ancak bir sorun var.

Kuantum durumunu ölçmek
hiç de kolay değil.

Kuantum fiziğindeki belirsizlik ilkesi

bir parçacığın konumunun ve hızının

aynı anda ölçülemeyeceğini ortaya koyar.

Bir elektronun tam konumunu
ölçmenin en kolay yolu

ondan gelen bir parça ışığı
yani fotonu dağıtmak

ve onu mikroskopta toplamaktır.

Ancak bu dağıtma elektronun hızını
tahmin edilemez bir yönde değiştirir.

Hız ile ilgili daha önce kaydedilen
tüm bilgileri kaybederiz.

Bir anlamda kuantum bilgisi hassastır.

Bilgiyi ölçmek onu değiştirir.

O zaman bir şeyi tahrip etmeden

nasıl tamamen okuyup iletebiliriz?

Buna kuantum dolanıklığı teorisinin
kendi ilginç olgusuyla cevap verilebilir.

Dolanıklık teorisi, kuantum fiziğinin
ilk zamanlarından beri gizemli olmuştur

ve hâlâ tamamen çözülememiştir.

İki elektron dönüsünün dolaşması

mesafeleri aşan bir etki yaratır.

İki parçacık birbirinden metrelerce

ya da bir ışık yılı uzakta da olsa
ilk elektronun dönüsünü ölçmek

ikincisinin dönüsünü belirler.

Kübit veri olarak adlandırılan
ilk elektronun kuantum durumu bilgisi

kendi eşini bir şekilde

aradaki alana müdahale etmeden etkiler.

Einstein ve meslektaşları bu garip teması

uzaktan hayalet etkisi
olarak adlandırmışlardır.

İki parçacık arasındaki
dolaşmanın, bir kübiti,

aralarındaki boşluğa anında aktarmasına
yardımcı olduğu düşünülse de

dikkat edilmesi gereken bir şey var.

Bu etkileşim, bölgesel olarak başlamalı.

İki elektrondan biri yeni bir
bölgeye taşınmadan önce

çok yakın mesafede birbirlerine dolanmalı.

Kuantum dolanıklığının
kendisi ışınlanma değildir.

Işınlanmayı tamamlamak için

alıcının kübiti yorumlamasına yardımcı
olacak dijital bir mesaja ihtiyacımız var.

İlk parçacığın ölçülmesi ile
iki bitlik veri yaratılır.

Bu dijital bitler, ışık, radyo,
mikrodalga veya

belki de fiber optik hızıyla sınırlanan
klasik bir kanalla iletilmelidir.

Bu dijital mesaj için
bir parçacığı ölçtüğümüzde

onun kuantum bilgisini yok etmiş oluruz.

Bu da beyzbol topunun
Boston'dan Bangalore'a

ışınlanırken ortadan kaybolması demektir.

Belirsizlik ilkesi sayesinde ışınlanma

beyzbol topuyla ilgili bilgileri
iki şehir arasında aktarır

ve onu kopyalamaz.

Prensipte, nesneleri hatta
insanları bile ışınlayabiliriz

ama bu şu anda büyük nesnelerdeki
trilyonlarca atomun ya da

daha fazla atomun kuantum bilgisini
ölçmek ve onları başka bir yerde

yeniden yaratmak mümkün görünmüyor.

Bu görevin zorluğu ve gerektirdiği
enerji çok büyük düzeylerde.

Şimdilik tek elektronlu ve atomlu şeyleri
güvenli bir şekilde ışınlayabiliriz.

Bu belki de gelecekteki
kuantum bilgisayarları için

çok güvenlikli veri
şifrelemelere öncü olabilir.

Kuantum ışınlanmasının yarattığı
felsefi sonuçların anlaşılması güçtür.

Somut cisimler gibi ışınlanmış
nesneler de tam olarak

uzayda taşınmazlar.

Aynı şekilde, soyut bilgiler de
tam olarak uzayda iletilmezler.

İkisinden de biraz
gerçekleşiyor gibi gözüküyor.

Hassas bilgilerin bir
bütünü olan kuantum fiziği,

evrendeki tüm cisimler için bize
farklı bir bakış açısı kazandırıyor.

Kuantum ışınlanması, bu hassaslığı
etkilemenin yeni yollarını ortaya koyuyor.

Unutmayalım ki asla asla dememeliyiz.

Bir yüzyıldan biraz daha uzun

bir sürede insanlık atomik
boyuttaki elektron davranışlarının

belirsiz yeni bir anlayışından

onları güvenli bir şekilde
bir odaya ışınlamaya kadar ilerledi.

1000 hatta 10.000 yıl içinde bu olgular

bize hangi yeni teknik
ustalıkları kazandırabilir?

Bunu sadece zaman ve uzay söyleyecek.