Bilginin evrende ne kadar hızlı hareket edebileceğinin bir sınırı var, tıpkı nesnelerin bir hareket hızı sınırının olması gibi: Bu bir kural. Fakat kuantum fizikçileri bilgi akışının nasıl büküleceğini keşfettiler.”

Rafi Letzter, Staff Writer

Çeviren Mert Küçükvardar

Normal şartlar altında, bilgi aktarımı üzerindeki nihai sınır mevcuttur. Evrenin bant genişliği, ışık hızından daha hızlı hareket etmeyen temel parçacıklar başına yaklaşık bir bittir. Bu, “geleneksel evren” de, kuantum materyal bilimi olaylara dâhil edilmeden önce evrenin nasıl geliştiğine dair bir varsayımdı.

Kuantum ile birlikte nihai sınırların nasıl olduğuna yönelik belirli saptamalar ortaya çıktı: Eğer arkadaşınızdan “1” veya “0” bitlerinden oluşan bir mesaj almak istiyorsanız, bir ışık yılı uzaklıkta ve sahip olduğunuz tek bir fotonun olduğuna yönelik varsayımdan hareketle, sadece tek bir ikili sayıyı kodlayabilirsiniz. Bu mesajı fotonun içinde ve ışık hızında arkadaşınıza doğru fırlatarak gönderebilirsiniz. Gönderdiğiniz arkadaşınız bir yıl sonra mesajınızı almış olacak. Eğer arkadaşınız gönderdiğiniz fotonu kullanıp size mesaj göndermek istiyorsa, bir yıl daha beklemeniz gerekecek. Bu nedenle daha fazla bilgi göndermek için daha çok fotona ihtiyacınız olacak.

Ancak, “Physical Review Letters” dergisi tarafından yayınlanan yeni bir makalede, birkaç kuantum fizikçisi, bu bant genişliğini iki katına çıkarmanın teorik olarak mümkün olduğunu gösterdi. “Tek Kuantum Parçacıklı İki Yönlü İletişim” başlıklı makalede anlatılan teknik, arkadaşınıza iki parçayı tek bir parçacıkla göndermenize olanak sağlamıyor. Ancak, siz ve arkadaşınızın aynı parçacığı aynı anda kullanarak birbirlerinden bir parça bilgi göndermesini mümkün kılıyor. Araştırmacılar bu durumu, parçacığın “farklı mekânsal konumların üst üste binmesi” şeklinde ifade ediyor. Araştırmaya, Viyana Üniversitesi’nden katılan araştırmacı Flavio Del Santo’de bilginin “aynı anda iki yerde” olduğunu vurguluyor.

Teori Gerçeğe Çevrilebilir Mi?

Aslına bakılırsa gerçeklik biraz daha karmaşık ancak bir parçacığı iki yerde aynı anda hayal etmek, burada neler olup bittiğini anlamak için yararlı bir yola benziyor. Journal of Physical Review Letters dergisinde yayınlanan yazı tamamen teorik ancak araştırmacılar Del Santo ve Dakić, teorinin gerçek dünyada çalışabileceğini göstermek için Viyana Üniversitesi’nde bir deney ekibi kurdu.

Araştırmacılar fotonları mekânsal süperpozisyona ayırmak için ışın ayırıcıları kullandılar. Yani bir bakıma iki yerde aynı anda olma durumunu gerçekleştirmeye çalıştılar. Bunu yaparak, ilk paragrafta tarif ettikleri şeyi ortaya çıkardılar. Parçalanmış fotonlara bitleri kodlama, tekrar bir araya getirme ve sonuçları yorumlama süreçlerini deneyimlediler. Araştırmacılar ayrıca, küçük bir değişiklikle ortaya çıkarılan tekniğin güvenli bir iletişimi sağlamak için kullanılabileceğini gösterdi.

Kaynak: https://www.livescience.com/61993-quantum-message-double-speed.html/12.3.2018