Teleportasyonun Bilimsel Anlamı
Aktarım Oxford Üniversitesi laboratuvarında yalnızca iki metrelik (yaklaşık altı fit) bir alanda gerçekleşmiş olsa da, bu atılım kuantum durumlarını bağlı sistemlerden oluşan bir 'internet' üzerinden teleport ederek kuantum teknolojisini ölçeklendirmenin fizibilitesini vurgulamak için fazlasıyla yeterli oldu.
Teleportasyon, ölçüm süreçleri nesnelerin her bir durumu benimsemeye zorlayana kadar olası özelliklerden oluşan bir bulanıklık içinde varlığı ifade eder. Bu durum, yalnızca kuantum merceğinden bakıldığında anlam kazanır.
Dolanıklığın Rolü
Dolanıklık olarak bilinen eylemde, farklı nesnelerin karar verilmemiş durumlarını karıştırarak ve daha sonra biri üzerinde yapılacak doğru ölçüm türlerini dikkatlice seçerek, cevapları kullanarak dolanık bir nesneyi orijinal nesnenin kuantum kimliğini benimsemeye (ve yok etmeye) zorlamak mümkündür. Bu, yolcuları uzay boşluğunda göz açıp kapayıncaya kadar taşıyacak türden bir teleportasyon olmayabilir, ancak bir kuantum işlemcide mantıksal işlemler için gerekli olan bilgi bulanıklığını paylaşmak için mükemmeldir.
Çalışmanın Detayları
Oxford Üniversitesi'nde fizikçi olan başyazar Dougal Main, “Kuantum teleportasyona ilişkin önceki gösterimler, kuantum durumlarının fiziksel olarak ayrılmış sistemler arasında aktarılmasına odaklanmıştı” açıklamasında bulundu. “Bizim çalışmamızda, kuantum teleportasyonu bu uzak sistemler arasında etkileşimler yaratmak için kullanıyoruz.”
Kuantum Bilgisayarların Çalışma Prensibi
Klasik bilgisayarlar, bilgi bitleri üzerinde hesaplama dizileri gerçekleştirmek için ikili 'açma veya kapama' anahtarları kullanırken, kuantum bilgisayarlar kübit olarak bilinen ve tipik olarak yüklü bir atom gibi yüksüz bir parçacığın basit bir özelliğinde temsil edilen matematiksel olarak karmaşık olasılık dağılımlarını kullanır.
Bu süreci pratik hale getirmek için, yüzlerce hatta binlerce parçacığın henüz karar verilmemiş durumlarının birbirleriyle kısıtlı bir şekilde dolaştırılması gerekmektedir. Araya kendi olasılıklarını sokan ve hesaplamaları karıştıran müdahaleci nesnelerin olmaması, bu süreçte son derece önemlidir.
Geçmişten Günümüze Gelişmeler
Mevcut teknolojiyi bu seviyeye ölçeklendirmek, hata düzeltme süreçleri veya koruma gerektiren engeller nedeniyle karmaşıktır. Bir dizi küçük işlemciyi bir ağ üzerinden birbirine bağlayarak bir tür kuantum süper bilgisayarı oluşturmak, başka bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.
Olayların gelişimi nedeniyle kuantum bilgisi bir ışık dalgası şeklinde iletilebilir, ancak durumunun yol boyunca geri döndürülemez şekilde bozulma potansiyeli, bunu pratik bir seçenek olmaktan çıkarmaktadır.
İlk Kuantum Teleportasyonu (1997): İlk kez 1997 yılında, bir grup bilim insanı kuantum dolanıklılık kullanarak fotonların ve atomların kuantum durumlarını başarıyla teleport etmişlerdir.
2. Kuantum Bilgisayarlar: 2010'lu yıllarda, kuantum bilgisayarların geliştirilmesiyle birlikte teleportasyon konusunda ilerlemeler kaydedildi. Kuantum bitlerinin (qubits) teleportasyonu, kuantum bilgisayarların daha hızlı çalışmasına olanak sağlıyor.
3. Daha Uzak Mesafeler: 2015 yılında, Çinli bilim insanları 500 km uzaklıktaki parçacıkların kuantum durumlarını teleport etmeyi başardı. Bu çalışma, teleportasyonun mesafesi açısından önemli bir adım olarak değerlendirildi.
Başarılı Sonuçlar
Işınlanma, ölçümlerin güvenilir ikili veriler aracılığıyla alınmasını gerektirir. Bir kez gönderildikten sonra, alıcı uçtaki işlemler kendi dolaşık parçacıklarını orijinaline benzeyene kadar değiştirebilir. Oxford Üniversitesi deneyinde teleport edilen spin durumunun çok önemli kuantum bulanıklığı, orijinaliyle yüzde 86 oranında eşleşti ve Grover algoritması olarak bilinen basit bir işlem için bir mantık kapısı olarak hizmet etmesi için fazlasıyla yeterli oldu. Bu da iki kuantum işlemcisinde yüzde 71 verimlilikle başarı sağladı.
Gelecek Vizyonu
Main, “Modülleri fotonik bağlantılar kullanarak birbirine bağlayarak sistemimiz değerli bir esneklik kazanıyor ve modüllerin tüm mimariyi bozmadan yükseltilebilmesine veya değiştirilebilmesine olanak tanıyor” dedi. Bir kuantum ağını yeniden yapılandırma seçeneklerine sahip olmak, bu teknolojinin uygulamalarını çeşitlendirebilir ve bilgisayar ağlarını fiziği en temel düzeyde ölçebilen ve test edebilen araçlara dönüştürebilir.
Teleportasyon Nedir?
Teleportasyon, bir nesnenin veya bilginin anında bir yerden başka bir yere gönderilmesi anlamına gelen bir kavramdır. Bilim kurgu eserlerinde sıkça rastladığımız bu terim, bilimsel çalışmalarla birlikte gerçeklik kazanmaya başlamıştır. İki temel türü vardır: fiziksel teleportasyon ve kuantum teleportasyonu.
Fiziksel Teleportasyon
Fiziksel teleportasyon, örneğin bir nesnenin atomik bileşenlerinin tam olarak kopyalanarak başka bir yere aktarılması anlamına gelir. Teorik olarak olası olsa da, günümüzdeki teknolojiyle bu tür bir teleportasyon henüz mümkün değildir. Sadece bilgilendirme amacıyla fiziksel nesnelerin tam olarak kopyalanması büyük bir veri işleme gücü ve enerji gerektirdiği için pratiğe dökülmesi son derece zordur.
Kuantum Teleportasyonu
Kuantum teleportasyonu, nesnelerin fiziksel varlığını değil, kuantum bilgilerini bir yerden diğerine taşımayı ifade eder. Bu süreç, kuantum dolanıklılık prensibi ile gerçekleşir. İki parçacık arasındaki dolanıklılık, bir parçacığın durumunun, diğer parçacığın durumunu anında etkilemesine olanak tanır. Kuantum teleportasyonu ile birlikte, bir parçacığın durumu, başka bir yere aktarılabilir.
