Çeviren: Ada Ilgın
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Kuantum fiziğinin tuhaf dünyası bazı büyüleyici durumlar için kullanılıyor. Bunun en son örneğinde, bilim insanları kuantum dolanıklığı fenomenini nesneleri belirlemek için kullanan ve bazı durumlarda geleneksel radar sisteminden daha iyi performans gösterebilecek “kuantum radarı”nı geliştirdiler.
Kuantum dolanıklığı, iki parçacığın arasında bağlantının çok güçlü olması ve birbirinden ne kadar ayrı olsalar bile ani iletişim kuruyormuş gibi gözükmelerine verilen isimdir. Bir parçacığın kuantum durumunu ölçmek diğer parçacığın durumunu, varsayımsal olarak evrenin diğer ucunda olsa bile aniden değiştirir. Bu imkânsız olarak düşünülen, bilginin ışık hızından daha hızlı hareket ettiği anlamına gelir ancak yine de bu olgu açık ve ölçülebilir bir şekilde gerçekleşir. Bu fenomen, onu popüler şekilde “uzaktan etkileyen korkutucu eylem” diye tanımlayan Einstein’ın bile cesaretini kırmıştır.
Biz hâlâ neden ya da nasıl çalıştığını anlamasak da bu durum bilim insanlarının bize avantaj sağlayacak yöntemleri bulmaya çalışmasını durdurmuyor. Gelişmeler, çok hızlı ve neredeyse kırılamaz (hacklenemez) kuantum bilgisayarlarının ve kuantum internetinin oluşturulmasına yönelik adımlar atıyor. Şimdilerde, Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (IST Avusturya), MIT ve York Üniversitesi fizikçileri tarafından yapılan yeni bir çalışmada bu olgu bir radara uygulandı.
Radarlar, radyo dalgaları veya mikrodalgalar gönderirler daha sonra bu dalgaların alıcıya nasıl dalgalanarak gittiğini dinlemek bize bölgedeki nesnelerin net bir resmini verir. Yeni ön örnek (prototip) sistem de bu basit ilke ile çalışır fakat klasik sistemden farklı olarak kuantum-dolanıklı fotonlar gönderir.
Dolanık çiftten birine sinyal fotonu diğerine ise “eylemsiz (idler)” denir. Sinyal fotonları ilgilenilen nesneye gönderilenlerdir. “Eylemsiz” denilen yapılar bu sırada yalıtılırlar ve herhangi bir müdahaleden uzak tutulurlar. Sinyal fotonu geri yansıdığında değişir ve aniden eylemsiz fotonunu da etkir, buna göre cihaz hedef nesnenin bölgede var olup olmadığına karar verebilir.
Sinyal yansıtıldığında iki tür foton arasında gerçek kuantum dolanıklığı kaybolur ancak bir nesnenin okunmasını belirleyebilen bir imza oluşturmak için yeterli bilgi korunur.
Süreç kırılgan ve çok deneysel olsa da takım kuantum radarın bazı durumlarda klasik radardan daha iyi olduğunu söylüyor. Söz gelimi; yeni teknik, nesneyi arka plan gürültüsünden ayırt etme konusunda düşük güçteki radardan daha iyi.
Çalışmanın başyazarı Shabir Barzanjeh “Yaptığımız çalışma, Mikrodalga Kuantum Radarı kavramının bir ispatı” diyor. “Mutlak sıfırın (−273,14 °C) üzerinde birkaç binde bir oluşturulan dolanıklığı kullanarak oda sıcaklığında düşük yansıtıcılıklı nesneleri tespit edebildik.”
Radar sistemlerinin gelişmesinin yanında, ekip bu yeni teknolojinin güvenlik tarayıcıları ve insan dokularının medikal görselleştirilmesinde kullanabileceğini söylüyor.
