Fizikçilerden daha hızlı anlayan hippiler
Kuantum şifreleme çok önemli bir konu. Bu konuda Çin lider konumda ve muazzam bir projeye imza attı. Kuantum bilgisayarların birbirleri ile haberleşmelerinde aralarındaki mesafe ile ilgili problem yaşanıyordu. Çin, bir kuantum iletişim uydusu fırlattı ve kuantum dolaşıklığı ilkesini kullanarak, kırılması olanaksız bir şifreleme çağı başlattı.
Mahallede top oynarken, bazen, şutun çekildiği anda topun varacağı yeri bilir, henüz top havada süzülürken sıvışırdık. Kuantum mekaniği (KM) faili meçhul cam kırma hakkını çocuklardan aldı. KM’ye göre neden ve sonuç arasında geçen bir süre yoktur. Neden ile sonuç aynı anda olabilir. Barbutçulara da kötü bir haberim var: Bin kez de deneseniz hep çift atacaksınız.
Tabii, bu benzetmeler, daha iyi anlayalım diye ölçek büyütmeler. Yukarıda anlatılanlar kuantum düzeyde olup biten işler. Ona da bir ölçü verelim ki daha iyi anlayalım: Bir atomu görebilmek için sınırsız ölçek büyütme hakkımız olsaydı, futbol topu ancak yerkürenin boyutlarına geldiğinde bir atomu görmeyi başarabilirdik. Kuantum dendiğinde aklımızı zorlayan bir boyuttan bahsediliyor.
Einstein’ın kuantum dolaşıklık adı verilen bir kabusu vardı. Çünkü bu teoriye göre, atom altı parçacıklar ışıktan hızlı hareket edebiliyorlar! Dahası var: Birbiri ile ilişkili iki parçacığı ayırıp birisini Londra diğerini Ağrı’ya koysak, birisi üzerinde gerçekleştirilen etkiye diğeri de aynı anda, aynı tepkiyi veriyorlar. Ayrıca, örneğin elektronlar, yalnızca gözlemlendiklerinde fiziksel özelliklere sahip oluyorlar. Yapılan matematik hesaplar, bize böyle söylüyor.
Einstein, en çok atıf yapılan makalesi olan EPR’de (Einstein, Podolsky, Rosen) bu yönü bakımından KM’nin eksik olduğunu ileri sürdü. Kuantum dolaşıklık gerçek olamazdı. Bütün çalışmalarını, bunun olanaksızlığını ispatlamaya ayırdı. EPR makalesine bir yanıt Bohr’dan geldi, tuhaflık olarak görünen bu durum olanaklıydı ve artık kuantum dolaşıklık olarak anılacaktı.
Hangisi haklıydı? Problem uzun yıllar boyunca, kağıt üzerinde çözümsüz olarak kaldı. Çözüm, pırıl pırıl bir zeka olan Bell’den geldi. Gündüz parçacık fiziği ile ilgili işine gidip, gece kuantum mekaniği çalışan Bell, o güne dek hiç düşünülmemiş bir fikir ileri sürdü. Ona göre, Einstein ve Bohr’un öngörüleri, aynı değil farklı fikirler için geçerliydi. Yanıt hangi dünyaya baktığınıza bağlı olarak değişmeliydi. Atom altı dünya ile atom üstü dünya farklı yanıt veriyorlardı. Bu fikri açıkladığı makale anlaşılmadı, ilgi çekmedi. Uzun yıllar tozlu raflarda bekledi. Ta ki, deneysel fizikçi Clauser makaleyi okuyuncaya kadar. Clauser, bu makalenin fark edilmemiş olmasına hayret etmişti, çünkü yalnızca içinde bulundukları yüz yıl için değil, fizik tarihi için çok önemli bir makaleydi. Hemen kolları sıvadı ve bir deney düzeneği kurdu. Deneyinde Bohr’un iddiasının birebir doğru olduğunu saptadı. Kuantum dolaşıklık vardı. Fiziksel gerçeklik olarak içinde yaşadığımız dünyanın temellerinde, hiç de kesin olmayan, hatta ne şekilde var olduğu bile soru işareti olan bir dünya vardı.
Clauser’in deneyi fizik dünyasında beklediği ilgiyi görmedi. Deneyin hak ettiği ilk tepki, coşkulu hippilerden geldi. Fizikçilerden oluşan dört kişilik bir hippi grubu, çıkan sonuca hiç şaşırmamıştı. İlgili oldukları Tao gibi mistik öğretiler zaten, kuantum dolaşıklığı birebir anlatıyor, açıklıyordu! Kozmik birlik binlerce yıldır dile getiriliyordu zaten. Önceleri sezgimize geleni, bilim şimdi yakalayıp gösteriyordu.
Deneysel ispatından çok önce, atom bombasının, lazerin, transistörün keşfedilip kullanılmaya başlandığını hatırlamalı. Bunlar kuantum kuramı sayesinde gerçekleşmişti.
Kuantum bilgisayarları kullanmaya başladık. Sıradan bilgisayar Var (1) Yok (0) olan ‘bit’ler üzerinden işlem yapar. Ya vardır ya da yoktur. Kuantum bilgisayar ise ‘kübit’lerin dolaşıklığı üzerinden işlem yapar. Kübit Var (1) veya Yok (0) olabildiği gibi hem var hem de yok olabilir; aynı anda ikisi birden olabilir! Bu bilgisayarlarda, dolaşıklık, öyle üst seviyeye taşınmıştır ki, artık iki parçacığın değil, parçacık gruplarının dolaşıklığı temel alınır.
Sıradan bir bilgisayarın, yüzlerce yılda başarabileceği bir işlemi, kuantum bilgisayarlar saniyeler içinde yapabiliyorlar. Bütün bilgilerimizin data olarak saklandığı, para aktarımının, devletlerin güvenliğinin data halinde depolandığı bir ortamda, şifreleme önemli bir hale geliyor. Kuantum bilgisayarlar, sıradan bilgisayarlarla yaratılmış en sağlam şifreleri kırmakta kullanılabilirler. Kuantum şifreleme çok önemli bir konu. Bu konuda Çin lider konumda ve muazzam bir projeye imza attı. Kuantum bilgisayarların birbirleri ile haberleşmelerinde aralarındaki mesafe ile ilgili problem yaşanıyordu. Çin, bir kuantum iletişim uydusu fırlattı ve kuantum dolaşıklığı ilkesini kullanarak, kırılması olanaksız bir şifreleme çağı başlattı. Satellit, Dünya’da iki farklı noktaya iki dolaşık foton gönderiyor. Eğer, fotonlardan birisi korsanlar tarafından yakalanırsa, fotondaki bilgiyi ölçüp farklı bir bilgiye sahip bir foton ile değiştirebilirler, ama “tutsak” fotonun dolaşık olduğu fotondaki bilgi ile, “hırsız foton”un bilgisi uyuşmayacaktır. Böylece veri korsanlığı olanaksız hale gelmiş olacak.
Hemen ilave edeyim: Clauser’in deneyi ile ilgili şöyle bir kuşku vardı: Ya deney filtrelerini etkileyen bilmediğimiz bir etken varsa ve bu rastlantısal değilse? Bu kuşkuyu gidermek için, Kanarya Adaları’nda, Zeilinger başkanlığında bir deney istasyonu kuruldu. Avrupa’nın en büyük iki teleskobu kullanılarak, sekiz milyar ışık yılı ötedeki, iki kuasardan gelen ışıkla ölçüm yapıldı. Sonuç: Bohr haklıydı! Bu oldukça yeni bir bulgu. Sekiz milyar yıl uzaklıktaki kuasardan gelen ışığın, atom altı parçacığı büyüklüğünde ölçülebilmesi tek kelime ile muhteşem!
KM ile uğraşan fizikçiler, bilimin makul sayılan bölgenin dışına doğru bir adım attığını dile getiriyorlar. Öyle ki, varılan mecrada, doğru bildiğimiz fizik kanunları geçerli değil, atom üstü dünyanın kesinliği orada yok. Alice Harikalar Diyarı’nda gibiyiz.
Felsefe açısından, baktığımızda; bilimin “kuşkuculuk” aşamasına ulaştığını söyleyebiliriz. Çünkü, kuşkuculuğa göre, duyusal olarak algılananlar bağımsızlıktan yoksun ve ikincildirler, düşünceler ise bağımsız ve birincildirler. Oysa, bir önceki aşama için duyusal olarak algılanan gerçektir. Bizde bilim henüz bu anlayış seviyesinde yapılıyor. Sıkça, ‘Newton uzayında donmuş gibiyiz’ dediğim aşama. Bilim algısı bu seviyede kalanlar, bir zamanlar bilim karşıtlarının bulunduğu konuma düşecekler.
Biz hangi dünyada yaşıyoruz? “Ya” “ya da” dünyasında mı? “Hem” “Hem de” dünyasında mı? Tinsel özgürlüğe doğru giden her adım, iki dünyadan da vaz geçemeyeceğimizi söylüyor.