Kuantum Dolanıklık Nedir? Nasıl Çalışır?

Bu kısa videoda, kuantum dolanıklığın tuhaf dünyasına kısa bir bakış atacağız ve fizik için neden önemli olduğunu öğreneceğiz.

Tuhaf Kuantum Dolanıklık

Varlığın ortaya çıkışını ve kayboluşunu, sanal parçacıkları, belirsizliği ve dışlama prensibini bir kenara bırakırsak, kuantum fiziğindeki garipliklerin çoğu dolanıklık diye bilinen şeyden ve sonra dalga fonksiyonunun çökmesinden ileri gelir.

İki ya da daha fazla parçacık etkileşime girdiğinde, dalga fonksiyonları dolanık hale gelir; öyle ki her birinin bazı özellikleri artık diğer parçacığa ne olduğuna bağlıdır. Bu parçacıklar, dolanıklık durumu bozulmadığı sürece özenli bir izolasyon altında uzak mesafelere değin dikkatlice ayrılabilir, ve hala birbirlerine bağlı nitelikler taşıyabilirler. Sonra kendine has bir özelliği gözlemlemek için bir parçacık gözlemlendiğinde, dalga fonksiyonunun dolanıklığı aniden bozulur.

Fizikçiler bu durum için dalga fonksiyonunun çöktüğünü söylerler. O an, diğer parçacığa ait bağımlı özellikler dolanıklık halinden çıkar ve parçacık kararlı duruma geçer. Örnekleyelim. Çiftler halinde bulunan, spinleri birbirine zıt yönde bağımlı elektronlarla bir düzenek oluşturalım. Her iki elektron da hangi spin durumunda olduklarını bilmiyorlar. Her ikisi de aşağı ve yukarı spin durumları arasında gidip geliyorlar. Ama dalga fonksiyonları dolanık halde olduğu için, herhangi bir elektrona müdahale olur ve spin hali değişirse, diyelim ki yukarı spin olsun, diğer elektron da anında aşağı spin durumuna gelir.

İşte aniden ortaya çıkan bu çöküş, elektronlar ister birbirinin yanı başında isterse gezegenin iki ucunda olsun, gerçekleşir. Bazı tarafları gerçekten tuhaf olsa da modern teknolojinin çoğu fazlasıyla bu garipliğe dayanmaktadır: Kuantum bilgisayarlar, kuantum şifreleme ve kuantum teleportasyon bunlardan sadece birkaçıdır.

Bu ve diğer alanlardaki çalışmalarından dolayı birçok bilim insanının bu kuantum garipliğinin gerçek bir olgu olduğuna dair neredeyse hiç şüphesi yoktur. Günümüzde, aradaki mesafenin 100 kilometrenin üzerine çıktığı gerçek dolanıklık deneyleri yapılmaktadır ki bu da mesafenin dolanıklığı bozmadığını kanıtlamaktadır.

Görsel-işitsel ve iletişim teknolojilerinde görülen şu anki trend, dijitale doğru gitmektedir. Video araçlarındaki sürekli bir renk dizisi yerine, belli sayıda renkle sınırlıyız. Sürekli bir resim yerine, fotoğrafımız piksellere bölünmüştür. Sesteki herhangi bir frekans yerine, belli aşamalarla sınırlıyızdır.

Bu, küçük ölçekli bir evrene çok benzemektedir. Tüm evren sandığımızdan 14 milyar yıl öncesinde dijitale geçmiş... Uzay, zaman, enerji ve momentum... Bunların hepsi tanecikli Sınırlı, belli başlı özel değerler var ve bir şey bu tanecikli olma durumunu doğru bir şekilde tanımlıyor... kuantum mekaniği.

Destek Olun

Bu video, BestOfScience tarafından hazırlanmış, Evrim Ağacı tarafından altyazılandırılmıştır. Eğer içeriği beğendiyseniz, orijinal kaynağa destek olmak için, lütfen YouTube kanalına gidip videolarını beğenmeyi unutmayın.

BestofScience kanalının bu videosunu orijinal dilinde ve İngilizce alt yazılı olarak buradan seyredebilirsiniz: