Zaman Yolculuğunu Araştırma Merkezi © 1998 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkey/Denizli 

Işınlama Teknolojisi...

Enterprise'ın en imkansız  gibi görünen teknolojisi, hiç kuşkusuz ''ışınlama''... Günümüzün bilimadamları, bir insanı atomlarına ayırıp, başka bir yerde birleştirebilmenin hiç bir zaman mümkün olamayacağını söylüyorlar.İnsanın gideceği yerde birleştirebilmek için toplanamayacak kadar fazla bilgi gerekiyor.Bununla birlikte, geçen yıl, bir IBM fizikçisi  olan Charles Bennett, kuantum mekaniğinde özellikleri birbirine bağlı olan karmaşık elektronlardan bir çift yaratılabilmesinin mümkün olduğunu söyledi. Bağlı elektronların birbirleri ile birleştirilmesi ile, iki özdeş çift yaratılabilecek. Buna rağmen, sadece tek bir elektronu kopyalanmış oluyor, bütün bir insan vücudu değil....

Gemi mürettebatını Enterprise'dan alıp istenilen yere, oradan da yeniden geriye ışınlayabilen ''ışınlama cihazı'', günümüzün teknolojisine göre imkansız...

1  2  3 Işınla...

Bazen bir atom uyarıldığı zaman enerji fazlasını aynı anda iki foton salarak açığa çıkarır.Bu fotonlar birlikte yaratılmış olduklarından, özellikleri birbirlerinden bağımsız değildir, birbirleriyle ilişkilidir.Dolayısıyla, ikiz parçacıklardan birinin başına gelen, milyonlarca kilometre uzakta olsa bile öteki ikizi aynı anda (ışık hızından daha hızlı!!) etkileyecektir.Bu tür ikizlere EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) çifti denir.Bu tür çiftlerin özelliklerini okumaya başladığımız zaman kuvantik bilgisayarlar üretebileceğiz.Bunlar sayesinde şifrelenmiş her tür bilgiyi herhangi bir yere teleiletebileceğiz (ışınlayabileceğiz).Bu çiftler madde iletişiminde nasıl kullanılacak? Bu fotonların birini teleileteceğimiz maddeyle etkileşime sokmalıyız.Bu etkileşim aynen kendini öbür ikizde gösterecektir.Bu da bize maddenin aynısını oluşturmamız için gerekli bilgiyi verecektir.Ama şu anki bilgilerimizle asla maddenin kendisini başka yere gönderemeyiz, sadece kopyasını yapabiliriz.

Peki, günün birinde insanların  teleiletişimini sağlayabilir miyiz? İnsanın yaklaşık ''10 üzeri 28'' kadar parçacığı ihtiva eden yapısını çözmek gibi ''miniminnacık!'' bir proplemi çözmeyi  başardığımız  gün, sıra kendimizi tele iletmeye gelecek.Bunu yapabilmek için bir kere  insanın kuvantik değil, moleküler yapısını yeniden oluşturmayı bilmesi  gerekecektir.Ancak bu sevindirici teorik bilgilere rağmen bir maddeyi ya da canlıyı teleiletmekten oldukça uzağız. Fakat müthiş kuvantik bilgisayarlar  yolda.

Bilim ilk kez ışınlamayı başardı

İnsanın da ışınlanması konuşuluyor...

Bilim adamları bilim kurgu filimlerinde rastlanan ''ışınlama'' benzeri bir olayı gerçekleştirmeyi başardılar.Avusturya' daki bir laboratuvarda, ışığın temel parçacığı olan fotonları, bir yerde kopyalayarak bir metre ötede benzerini yarattılar.Bunu, fotonların içerdiği bilgiyi diğer fotonlara taşıyarak gerçekleştirdiler.Inssbruck Üniversitesi'nde gerçekleştirilen bu deney, Nature Dergisi'nde yayımlandı (390, 551-552  (1997). Daha sonra, aynı deney, Roma'da tekrarlanarak, başka bir dergide daha yayımlandı.

Bu deney, ''kuantum taşıma'' (Quantum teleportation) olarak bilinen, doğadaki en küçük parçacıkların ne kadar uzak olursa olsun, başka bir yere kaydırılması olayını ilk defa olarak gerçekleştiriyor.

Projede çalışan bilim adamlarından Zeilinger, bir kaç yıl içerisnde atomların; on yıl içerisnde de moleküllerin bu yolla taşınabileceğini belirtiyor.

Bu olayın temelindeki prensip, ''uzay Yolu'' ndakiyle benzeşmese de, belik, bir gün insanların da bir yerden başka bir yere ışınlanmasını olanaklı kılabilir.Bunun için, insanın vücudundaki herbir parçacığın taşıdığı bilginin alınıp, ışınlanacağı yerdeki parçacıklara aktarılması gerekiyor.Uzmanlara göre, kuramsal açıdan bunda bir sorun yok; ama gerçekçi olmak gerekiyor.Eğer bu olay bir gün gerçekleştirilebilirse, taşınması gerekecek o kadar çok bilgi olacak ki, bunu göndermek çok pahalıya  malolacak.Bu durumda, insanın  kendisini göndermek bile daha ucuz olacak.Ohio'daki Kenyon koleji'nden Benjamin Schumacher, ışınlama hakkında şunları söylüyor: '' Sizi atomlarınıza ayırıp, diğer yerde birleştirmeyi umacaklar; bana hiçte iyi bir fikir gibi görünmüyor.''

Bunlara karşın, uzmanlar , gelecekte, kuantum bilgisayarların gerçekleştirilmesiyle, işlemlerin bugünkünden çok daha hızlı  gerçekleştirilebileceği fikri üzerinde duruyorlar.

Oraya ulaşmak eğlencenin yarısıdır

Kuantum Mekaniği, genel anlamda telepatik parçacıklara cevap vermek için bir çok suçlamalarda bulunur, örneğin diğer dünyalardaki solucan çukurları...

Kuantum ışınlama ile madde iletimi ve nakli mümkün mü?

Bu inanılması güç şeyler şimdi eski bir şapkayı andırıyor.Fakat geçen mart Amerika Birleşik Devletlerinden, Kanada'dan Fransa'dan  ve israi'den bir gurup fizikçi buna bir tane daha ekledi: Teleportasyon.İlk bakışta teleportasyonun kuramsal fizikten ziyade sadece teknolojinin bir proplemi olduğu farkediliyor.Çığır açan yeni bir kaç teknolojik bakışla, düşünün ki siz arkadaşınızın verdiği akşam yemeğine alet üzerindeki tarayıcıya basarak ki bu anda sizi inşa eden  atomlar hakkında bilgi alacak katılacaksınız. Tabii  ki onların durumları, onların atom bağları ve enerji seviyeleride vücudunuz için önemli olsa gerek! Toplanılan bütün bilgilerle, makina vücudunuzu buharlaştıracak ve bilgiyi arkadaşınızın tele taşıyıcısına yollayacak ki bu şekilde siz depolanmış olan hidrojen, karbon diğer maddelerle tekrar  oluşturulacaksınız.

                              

 Bu uygulamadaki proplem maalesef, tele taşıyıcısının birinci parçacığı ile başlar, çünkü tele taşıyıcının tarama yapması yani inceleme yapması gerekmektedir.Ölçme işi her zaman ölçülen şeyi etkiler.

Eğer siz bir el lambasıyla sigorta kolunun yerini tesbit etmek isterseniz, siz esasında kutuyu değiştirisiniz.  Çünkü  kutunun bir kaç atomu ellambasındaki fotonları emer. Emin olmak için, sigorta kutusuna etki yok gibi düşünülür.Fakat siz bir şeyi yarı atomik terazide ölçmeye kalkarsanız, değişiklik açık seçik görülür.Bu fotonun nasıl polarize (bu da; yatay, dikey veya esasında titreşim yapma durumuna bağlıdır) edildiğini bilmek istediğinizi  söylüyorsunuz.Siz fotonu yatay titreşimli ışığı bloke eden bir filitre'ye gönderilebilirsiniz ve onun geçip geçmediğini de görürsünüz.Fakat Heinsburg'un belirsizlik prensipleri -kuantum mekaniğinin tam yapısı- şu açıklamayı yapar.''Fotonun yatay düzleme belirli bir açı yapardık, titreşim yapması yüzünden, ölçümlerimizde elde edilen sonuçlar gibi yatay polarizasyona geçiş olasılığı kesindir.Geriye dönmenin hiç bir yolu yoktur. Ve özellikle  orijinal fotonunuzun yatay polarizasyonu olsun yada olmasın, tekrar keşfetme  yolu da yoktur''. Geçen sonbahar fizikçiler bir araya gelerek Heinberg'in şaşkınlık duvarı hakkındaki bilgileri araştırma yolları araştırdılar.(Ve sonradan onlar anlayacaklar ki tele taşıma mümkündür.) Nihayet onlar, Einstein tarafından 60 yıl önce tanınan kuantum mekaniğinin bazı hilelerini anladılar.Patlamaya ihtiyaç gösterir gibi, onun gördüğü kuantum mekaniğindeki kalıtımsal saçmalıklardı.Einstein, Boris, Podolsky  ve Nathan Rosen  ile birlikte, düşünce deneyi anlamına benzeyen, kuantum parçacıklarının telepatik olarak haberleştikleri kanısını gösterdiler.   

Bu ''saçmalıklar'' sonradan doğru oldu Einstein'ın düşünce deneyi laboratuvarda yapıldı ve en kötüsü onun kuantum telepati yöntemi, diğer bir saçmalık olan teleportasyon (tele taşıma)'u doğurdu.Einstein'ın  fikrini anlamak  için, çiftler halindeki fotonlarını arada sırada tükürük gibi saçan kobalt atomunu  göz önüne alın.Kuantum mekaniği 2 fotonun toplam polarizasyonunun sıfıra eşit olmasını ister, diğer bir değişle bu iki foton zıt yönlerde polarize edilmişlerdir.Fakat geçen örnekte belirli bir polarizasyonu  olan fotona benzemeyen, bazı fotonlar vardır.Bunları Einstein incelemiştir ve bunların sabit polarizasyonu  olmadığını  anlamıştır.Sadece, bir kimse fotonlardan birini ölçmek istediğinde, polarizasyonu seçmek  yeterli olacaktır.

Aynı zamanda,( işte burada telepati  işin içine giriyor),  diğer   foton zıt polarizasyonun olduğunu sanarak veya tahmin ederek kuantum belirsizliğinden ortaya çıkacak.İki fotonunu kaderi birbirlerinden uzak bile olsalar birbirlerine karışma durumunun olmasıdır.Bu karışan çift, kuantum tele taşıma için en iyi vasıtadır.

Alice'in T adında bir fotonu olduğunu farzet.Alice bu fotonu arkadaşı Bob'a teletaşıma yoluyla göndermek istiyor.O onu ölçemez ve sonra Bob'u elindeki bilgilerle arar, çünkü direk ölçmeye güven  duymamaktadır.(Ölçüm fotonu belki değişik seviyelere çıkarabilir).Bunun yerine, Alice ve Bob yöresel atom kobalt dükkanına giderler ve bir çift karışmış foton alırlar.

Alice fotonlardan birini ( A fotonu diyelim)  ışılı bir tuzak içine koyar, Bob aynı işi bir başka fotonla (B fotonu diyelim) yapar ve her ikisi de evlerine geri dönerler fotonların karışık durumda, kalan parçacıklara ne Alice ne de Bob bakmamıştır.

Alice evine ulaştığında, T'yi şimdi teleport yapabilir-yani kendinin orijinal fotonu- halen doğru bir şekilde polarizasyonu ölçemezken, o A ile  T arasındaki polarizasyon farkını ölçebilir.Bunuda bir atomdaki her iki fotonu ateşleyerek yapabilir; söylemek gerekirse onların onu nasıl etkilediğini ölçer.Bu son ölçüm A ile T fotonlarını karışık (dolanık) fotonlara doğru zorlar.Ve  A, B ile zaten karışmış olduğundan, o aniden Bob'un  fotonu zıt polarizasyona doğru zorlar.Şüphesiz ki, Alice kendi cevabını alabilmek için her iki fotonu yok etmek zorundadır.

Her ikisi atom tarafından emilir ve yok olur.Yeni foton T Bob'un evinde tekrar yapılabilir.Buda şöyle çalışır:

Alice Bob'u arar ve ona A ile T arasında ölçmüş olduğu farkı söyler. Bob karışık(dolanık) çiftin kendine ait olan bölümü (foton B)  A'ya göre zıt polarizasyondadır.Bu iki şey ona B ile T arasında polarizasyon  farkını anlatır. O sonradan foton B 'yi açı boyunca  döndürür.( Mesela onu tatlı su içinden geçirerek) böylece kendi fotonu şimdi aynıdır.(Her iki ihtimalde kendi polarizasyonu içinde hareket ettirilen sevgili T fotonuna göre)

Bu işlemler teleportasyon kadar basittir.Ve siz sadece bir parçacığın bir karekterini bir yerden bir yere transfer ediyorsunuz.Bir parçanın bütün karekterlerini taşımak teorik olarak  mümkündür.(yani tüm maddeyi taşımak)

Avusturya'da Innsbruck Üniversitesi'ndeki araştırıcılar bir fotonu bu yolla taşımak  için bir cihaz yapmaya hali hazırda uğraşıyorlar.Kuram olarak, bireysel elektronlar ve protonlar  içinde çalışmalı, onlar da karıştırılmalı.İnsan vücudu şüphesiz ki başka bir hikaye ... Teleportasyonun zorluğu, aynı anda taşınmak istenen  her yeni parçacıkla üssel olarak artar, insan vücudu (10 üzeri 27) atom içerir ki pratik olarak onu tekrar yapmak imkansızdır.

Fakat teleportasyon olayının hayalini kuran bazı fizikçiler pratik uygulamaların olabilirliği konusunda açık kapı bıraktılar.Bunlardan biri olan Williams Kolejinden William Wooters şöyle der, ''kim bilir ? Belki de o bizde oluşan bir hayal eksikliği, yüzlerce yıl sonra ne çeşit bir teleportasyon'un olacağını şimdiden kestirmek zor olsa gerek''.

 

Beni Işınla Scotty
Date: Monday, February 16 @ 04:25:00
Topic Fizik

This article comes from Bilim Gazetesi

Tufan ATACAN


1993’te IBM araştırmacılarından altı bilim adamı (Bennett, Brassard, Crepau, Jozsa, Peres, Wooters) fiziksel bir nesneye ait bilinmeyen bir kuantum durumunun, nesnenin kendisini iletmeden “Quantum Teleportation” olarak adlandırdıkları bir süreç ile iletilebileceğini gösterdiler. Bu süreç ile belirsizlik ilkesi çiğnenmeden, EPR olgusu kullanılarak bir kuantum durumu başka bir yerde yeniden oluşturulabiliyor
 

Altmışlı yılların popüler Amerikan kültürünün ürünü olan Star Trek’i Türkiye yetmişli yıllarda izledi. Siyah beyaz ve tek kanallı televizyon döneminde yayınlanan Uzay Yolu, dönemin gençliğini bir çok fiziksel kavramla ilk kez tanıştırdı. Işık hızı, kurt delikleri, zamanda yolculuk, laser ve belki de en etkileyici olanı ışınlama. Gezegenlere iniş kalkış sahnelerinin dizinin bütçesini zorlayacağı anlaşılınca kullanılmaya karar verilen “Transporter” cihazı.


Bir kabine giriyorsunuz, temel parçacıklarınıza ayrılıyorsunuz bu parçacıkları bir ışın halinde gitmek istediğiniz yere gönderiyorsunuz orada tekrar birleştiriliyorsunuz. Çalışma ilkesi çok basit. İyi bir analiz ve kusursuz bir sentez. Doğa’nın bilinebilirliği ve neredeyse bilimin temeli nedensellik ilkesi ile ilgili sorunu olmayan herkes için mümkün görünüyor. Temel parçacıklarınızın ışınlama anındaki fiziksel gözlenirlerini ölçer ve bu parçacıkları ölçtüğünüz başlangıç koşullarını koruyarak birleştirirseniz neden olmasın?
Teknik sorunların çözümünü ilerideki kuşaklara bırakan bir bilim kurgu dizisi için bile ciddi sorunlar var. 1960’larda Heisenberg’in Belirsizlik ilkesi biliniyordu. Bir temel parçacığın başlangıç koşullarını, yani konumunu ve momentumunu aynı anda kesin olarak bilemedikten sonra böylesi detaylı bir analizi nasıl yapacağız. Birleştirdiğimiz temel parçacıklar topluluğuna hangi güvenle “biziz”, yani yeniden oluşturduğumuz yapı analizden önceki maddeye özdeştir diyebileceğiz.


Uzay Yolu yazarlarının ışınlamanın kendisini incelemekten farklı kaygıları olduğu için o­nlar yalnızca iç tutarlılığı korumaya çalıştılar ve Heisenberg Dengeleyicisi adını verdikleri bir aygıt keşfederek “Transporter”ın işleyişini bu cihaza dayandırdılar. Heisenberg Dengeleyicisi nasıl mı çalışıyormuş? Dizinin teknik danışmanının bu soruya verdiği yanıta göre “çok iyi çalışıyormuş”. Biz daha ikna edici olmaya çalışacağız.

Işınlama ile ne kastediyoruz? Işınlama bir tür “anlık” ve “bütünlüksüz” taşımadır diye genelleyebiliriz. Yani taşınacak madde ortadan kayboluyor aynı anda bir başka yerde ortaya çıkıyor. Hatta acelemiz yoksa “anlık” olmasından da vazgeçebiliriz. Ama ışınlamanın, maddeyi kamyonla taşımaktan daha çekici yanı olan, bütünlüksüz taşıma, temel parçacıklara ayırma özelliğinden vazgeçemeyiz. Işınlamayı aslında heyecan verici ve çekici kılan maddenin eksiksiz olarak “tüm” özelliklerinin belirlenmesi yani o­nu bilebileceğimiz düşüncesidir.


Heisenberg’in Belirsizlik ilkesi nedeniyle yakın zamanlara kadar ışınlama fizikçilerin ilgi alanı dışında kalmıştı. Çünkü bu ilkeyi çiğnemeden (hem bunu yapmak hem de ciddiye alınmaya devam etmek isterseniz Kuantum Mekaniği yerine geçecek yeni bir kuram oluşturmalısınız) bir kuantum durumunun tam bir kopyasını yapamazsınız. Yani kuantum durumları kopyalanamaz.


“Tam bir kopya” vurgusu önemli. Çünkü ışınlamayı “pragmatik” amaçlarla tartışmıyoruz. Yoksa maddenin tüm kuantum durumlarını aktarmaya ne gerek var diyerek işin içerisinden çıkabilirdik. Kaybolan ile yeniden oluşturulan madde arasında bir tür ayırdedilemezlik yani bir özdeşlik aramadığımız sürece gündelik yaşamda “ışınlama” ile sık sık karşılaştığımızı söyleyebiliriz. Her para transferi yaptığımızda paramız bir bankadan diğerine “ışınlanmıyor” mu? Birinde yok olurken diğerinde ışık hızıyla varoluyor. Bu durumda tüm kuantum durumlarını aynen iletmediğimiz için ışınlamadan değil gündelik yaşamın bir parçası olduğu için hiç heyecan verici olmayan klasik bilgi iletiminden söz ediyoruz demektir.

1993’te IBM araştırmacılarından altı bilim adamı (Bennett, Brassard, Crepau, Jozsa, Peres, Wooters) fiziksel bir nesneye ait bilinmeyen bir kuantum durumunun, nesnenin kendisini iletmeden “Quantum Teleportation” olarak adlandırdıkları bir süreç ile iletilebileceğini gösterdiler. Bu süreç ile belirsizlik ilkesi çiğnenmeden, EPR olgusu kullanılarak bir kuantum durumu başka bir yerde yeniden oluşturulabiliyordu.


EPR Olgusu (Einstein, Podolsky, Rosen) başlangıçta kuantum teorisinin eksikliğini kanıtlamak için Einstein ve arkadaşlarınca bir paradoks olarak ileri sürülen bir düşünce deneyiydi. Ancak ilerleyen yıllar boyunca (daha önce mümkün olmayan) EPR’ye dönük deneylerin yapılması bu olayın paradoks olmaktan çok “doğanın davranışı” olduğu düşüncesinin ağır basmasına neden oldu. EPR olgusunun en garip gelen yönü ise iki “dolaşık” (entangled) parçacığın aralarında çok büyük mesafeler varken bile birbirlerinin kuantum durumlarını “anlık” olarak (dolayısıyla ışıktan hızlı) etkileyebilmeleri.


Benneth ve arkadaşlarının öne sürdükleri ışınlama olayında bir parçacığı ışınlanacağı yerde oluşturmak için EPR etkisiyle anında aktarım yeterli olmuyor, parçacığın başlangıç yerinden, ışınlanacağı yere klasik bilgi kanalıyla (yani ışık hızı geçilmeden) ek bir bilgi iletilmesi gerekiyor.


Öne sürülen ışınlamanın belirsizlik ilkesinden kurtulabilmesi ise EPR etkisiyle mümkün oluyor. Başlangıç noktasındaki ışınlama operatörüne Gönderen (G), sonuç noktasındakine Alan (A) diyelim. Işınlama tanımımız başlangıç noktasında G’nin parçacık hakkındaki tüm bilgiyi elde etmesini, bu bilgiyi sonuç noktasına A’ya iletmesini, A’nın de burada parçacığı iletilen bilgiyi kullanarak yeniden oluşturmasını gerektiriyordu. Bu süreç belirsizlik ilkesi’ne takılıyordu. (Gönderen, parçacık hakkında tam bilgi elde edemez). Benneth’in yönteminde ise ne G ne de A, ışınlanacak parçacığın bilgisine sahip olmuyor. Bunun yerine (dolaşık) aracı bir parçacık kullanılıyor. Aracı parçacık G’deki parçacığın özelliklerini A’ya taşımada kullanılıyor. Bu taşıma kuantum dolaşıklığının sağladığı EPR olgusu ile “anında” gerçekleşiyor.
1993 yılında Benneth ve arkadaşlarının makalesiyle teorisi oluşturulan bu deney 1997 yılının sonlarına doğru Insbruck’ta Anton Zellinger ve arkadaşları tarafından yapıldı. Innsbruck deneyinde ışınlanan parçacık ise ışığın kendisiydi. Yani foton.


Bir fotonu iki karakteristik özellik ile tanımlayabiliriz. Dalga boyu (frekans) ve polarizasyon. Işık dalga olarak bakıldığında aslında bir elektromanyetik alandır. Polarizasyon ise elektromanyetik alanın yönü anlamına gelir. Dalgaboyları aynı iki fotonun polarizasyonları da aynı ise aralarında hiçbir fark yoktur. Ayırdedilemezdirler, özdeştirler. Dolayısıyla bir fotonun polarizasyonunu başka bir yerdeki (aynı dalga boyundaki) fotona aktarabilirsem fotonun tıpkısını orada elde etmiş (yani buradaki fotonu ışınlamış) olurum. Deneyde yapılan da tam olarak budur. Ancak bir farkla; ışınlanan her dört fotondan yalnızca birisinin polarizasyonu orjinali ile aynıdır. G’nin ışınlama için yaptığı işlem sonucunda olasılıkları birbirinin aynı olan dört seçenekten birisi gerçekleşir. Bu seçeneklerden birisinde A’deki (yani varış noktasındaki) fotonun polarizasyonu G’daki (yani başlangıçtaki) foton ile aynıdır. Geriye kalan fotonlar farklı olmakla birlikte eğer (G)önderen , (A)lana hangi seçeneğin gerçekleştiğini bildirirse A fotonu basit bir işlemden geçirerek yine orjinal fotona özdeş bir foton elde eder. Yani tam bir ışınlama için ışıktan hızlı iletilemeyen klasik bilginin aktarımına gerek vardır.


İki parçacık EPR çifti oluşturduklarında birbirleriyle “dolaşık” (entangled) duruma gelirler. Parçacıkların dolaşık hale gelmesi artık her birinin ayrı ayrı kendilerine ait özelliklerinden söz edilememesi ancak birbirlerine göre durumlarından söz edilebilmesi demektir. İki foton dolaşık olduğu zaman her bir fotonun polarizasyonundan söz edemeyiz; ancak bu iki fotonun birbirlerine göre durumundan (örneğin dik olduklarından) söz edebiliriz. Eğer bu iki fotondan birisinin polarizasyonunu ölçmeye kalkarsak, bu kez her iki fotonun polarizasyonunu öğrenmiş oluruz. (polarizasyonların birbirine göre durumunu bildiğimizden ikincinin polarizasyonu da belli olur) Ancak bu kez dolaşıklık durumu ortadan kalkar, iki foton birbirinden bağımsız hale gelirler.


Innsbruck deneyi bu dolaşıklık olgusunu kullanıyor. Polarizasyonları birbirine dik olan dolaşık bir foton çifti yaratıp bunlardan birisini G’ye (buna Foton 2 diyelim) diğerini A’ya (buna da Foton 3 diyelim) gönderelim. G’ye gönderdiğimizi ışınlayacağımız fotonla (Foton 1 olsun) birlikte işlemden geçirerek polarizasyonları birbirine dik olacak şekilde dolaşık (entangled) duruma getirelim. O zaman hem Foton 1 in hem de Foton 3 ün polarizasyonları Foton 2 ye dik dolayısıyla birbirleriyle aynı doğrultuda olacaktır. Dalga boylarını da aynı seçtiğimiz için Foton 1 ve Foton 3 birbiriyle özdeş olacak. Yani G’deki Foton 1 A’ya (foton 3) ışınlanmış olacaktır.


İlk bakışta hile ya da laf cambazlığı varmış gibi görünüyor. Foton 3’ün başlangıçta belli bir polarizasyonu vardı. Foton 2 ninki buna dikti. Foton 1 başlangıçta foton 2 ye dik değilse ikisini dolaşık (polarizasyonlarını birbirine dik) duruma getiren işlem sonucunda en az birinin polarizasyonu değişmiş demektir. Bu durumda ya Foton 2 nin polarizasyonu değişti ve artık Foton 2, Foton 3’e dik değil ya da Foton 1 artık orjinal polarizasyonunda değil. Dolayısı ile ışınlamayı açıklarken yürütülen mantık yanlış gibi görünüyor. Kuantum kuramının sağduyuya aykırı (ya da garip) gelen özelliklerinden birisi burada ortaya çıkıyor.
Kuantum kuramına göre yanlış olan ışınlamayı açıklarken yürütülen mantık değil. Foton 2 nin ve Foton 3 ün başlangıçta bir polarizasyonları olduğu düşüncesi. Kuantum kuramının ortodoks yorumuna göre bir parçacığın yeni bir ölçüm yapıp sistemi bozmadan bilemeyeceğimiz niteliklerinin “var olduğunu düşünmememiz” gerekir. Yani Foton 3 ün başlangıçta kendi polarizasyonunun ne olduğunu bilmememizden öte, kendi polarizasyonu zaten yoktur, polarizasyonun ne olabileceğine dair olasılıklar vardır. Polarizasyona ilişkin “varolan” tek şey Foton 2 ninkine dik olduğudur. Bu nedenle Foton 1 ile Foton 2 yi dolaşık duruma getiren işlem sırasında, daha önce belli bir polarizasyona sahip olmayan Foton 3, hem Foton 1 ile Foton 2 hem de Foton 2 ile Foton 3 anlattığımız diklik bağıntılarını sağlayacak bir polarizasyon durumuna yerleşiyor. Foton 3 ün polarizasyonu diye bir bilgiden söz edebileceğimiz an kendisinin polarizasyonunu ortaya çıkartacak bir ölçme yaptığımız andır. Eğer biz bunu test etmek için Foton 1 ile Foton 2 yi dolaşık duruma getirilmeden önce Foton 3 ün polarizasyonunu ölçseydik Foton 1 ile Foton 3 ün polarizasyonları birbirinden bağımsız olurdu. Bu durumda ışınlama gerçekleşmez, yani Alan taraftaki Foton 3’ün polarizasyonu Gönderen taraftaki Foton 1 den bağımsız olduğu için Fotonun ışınlandığını söyleyemezdik.


EPR olgusu, yani uzaktan anında etki burada ortaya çıkıyor. (G)önderen ile (A)lan arasındaki uzaklık istenildiği kadar fazla olabilir. G Dünya’da, A yüzbin ışık yılı uzakta bir başka galakside yer alabilir. Foton 3 ün polarizasyonunu, G nin Foton1 ile Foton 2 yi dolaşık duruma getiren işlemi yaptığı “anda” belirlemesi demek G nin yaptığı işlemin anında yüz bin ışık yılı ötedeki parçacığı etkilemesi demektir. Diyelim A’daki operatör Foton 3 ün polarizasyonunu ölçmeye karar verdi. Bunu (yüz bin ışık yılı ötedeki) G Foton 1 ve Foton 2 yi bağıntılı hale getirdikten bir saniye sonra yaparsa elde edeceği sonuç Foton 1’in polarizasyonu olacaktır. Ölçümü bir saniye önce yaparsa bulacağı sonuç Foton 1’in polarizasyonundan tümüyle bağımsız olacaktır.


Işınlama sonucunda Foton 3, Foton 1’in başlangıçtaki durumunun bir kopyası haline geliyor. Peki Foton 1’e ne oluyor? Hani Kuntum kuramına göre, kuantum durumları kopyalanamıyordu? Foton 1, Foton 2 ile bağıntılı duruma gelirken (bağıntılı olmanın doğası gereği) kendi “kimliğini” yitirir. Artık Foton 2’den bağımsız bir Foton 1 den söz etmek mümkün değildir. Artık ayrı bir Foton 1 yoktur demek yanlış olmaz. G’de Foton 1 yok olmuş, A’da Foton 3 olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca G, Foton 1 ile Foton 2 yi bağıntılı duruma getirdikten sonra bir ölçüm yapar. Deneyi anlatmadan önce söz ettiğimiz her birinin olma olasılığı ¼ olan dört seçenek bu ölçümün olası dört sonucudur. Bu ölçüm işlemi sonucunda Foton 1 ve Foton 2 bir dedektöre çarparak yok olurlar. Bu ölçüm olmadan A, Foton 3’ü hangi işlemden geçirerek Foton 1’in kopyasını elde edeceğini bilmediği için ışınlama tamamlanamaz. Yani ışınlamanın tamamlanması için parçacığın aslını kaybetmek zorunludur.


Işınlamanın gerçekleştiği “an” aradaki uzak mesafeye rağmen Foton 1 ile Foton 2 nin dolaşık duruma geldiği “an” olsa da dolaşık Foton 2 ve Foton 3 çifti G ve A’nın ortasında bir yerde önceden hazırlanmış ve Foton 2 G’ye, Foton 3 A’ya (ışık hızını geçmeden) gönderilmiş olmalıdır.

 

Alıntı: ''oraya ulaşmak eğlencenin yarısıdır'' -- Ultra dergisinden alınmıştır-- / 1 2  3 ışınla Mart 1995 Bilim ve Teknik dergisi: Serkan Cabi / Bilim ilk kez ışınlamayı başardı : Cumhuriyet Bilim ve Teknik dergisi: Alp Akoğlu

Hiçbir yazı/ resim  izinsiz olarak kullanılamaz!!  Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla  siteden alıntı yapılabilir.

 © 1998 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 - Turkiye / Denizli 

Ana Sayfa /Index /Roket bilimi / E-Mail /Astronomy/  

Time Travel Technology /UFO Galerisi  /UFO Technology/

Kuantum Teleportation /Kuantum Fizigi /Uçaklar(Aeroplane)

New World Order(Macro Philosophy)  /