Teknolojinin gelişim sürecinden bahsetmek gerekirse bunu net bir zaman aralığına sıkıştırmamız olanaklı değildir. İnsanlık var olduğu dönemden bu yana tekniği ve bu teknikle beraber zihni geliştirmiştir. Tekniğin başlangıcı aynı zamanda teknolojinin de başlangıcıdır. Bu sebepten dolayı teknoloji, insanlığın var oluşundan beri onunla beraber süregelir. Kümülatif bir şekilde gelişim hızını artıran teknoloji her an bir öncekinden daha hızlı bir gelişim kaydetmektedir.

Abaküs bir tekniğin ürünüdür. Bunları ilk bilgisayarlar olarak değerlendirmek mümkündür. Abaküsün devamında aynı işlevi daha efektif bir şekilde gerçekleştiren mekanik hesap makineleri elde edilmiştir. Algoritma gelişimiyle farklı bilgisayarlar icat edilmiş buna transistörler eklenmiş ve bilgisayar farklı bir boyut kazanmıştır. İlk modern bilgisayar diyebileceğimiz ENIAC 167 metrekare alan içine kurulmuştu. Mikroçiplerin kullanımı ve bunların birbirine entegre edilmesi sonucu günümüz bilgisayar teknolojisine ulaşmış olduk. Her ne kadar etkisini şu an pek hissetmesek de günümüz bilgisayarları da daha öncekileri gibi gelecekte eskimiş birer teknoloji olacak.

Kuantum mekaniğinin yasalarını kullanarak elde ettiğimiz kuantum bilgisayarları ve bunun farklı bir ürünü olan kuantum interneti çok daha gelişmiş bir teknoloji olarak karşımıza çıkmakta. Bu yeni teknolojinin sınırlarını bilmiyoruz ve yeni sonuçlar elde ediyoruz. Bu yeni sonuçlardan ve sınırını belirleme çabamızdan biri de bu teknolojinin hız limitinin ne olduğu.

Gelişen Teknoloji, Gelişen Hız

Yakın zamanlarda kuantum hesaplama alanında önemli gelişmelere tanıklık ettik. En önemlisi ise bilim insanlarının iki bilgisayar çipi arasında gerçekleştirdiği kuantum ışınlanmasından elde edilen kayıtlardı. Kuantum işleminin ne kadar hızlı ede edileceğini bilmek geleceğin kuantum dünyasını tasarlamamızda yardımcı olacak önemli bir bilgidir.

Bonn, Hamburg, Köln, Padua ve MIT üniversitesindeki fizikçiler ile Jülich Araştırma Merkezi araştırmacıları kompleks kuantum hesaplarının yapılabilmesi için gerekli olan minimum süreyi belirlediler. Bu araştırma basitçe kuantum ortamında bir bilginin bir noktadan diğerine veri kaybı olmadan aktarılmasının sınırlarını keşfedilmesine yardımcı oldu. Araştırmacılardan Andrea Alberti çalışmanın, “tutarlı bir süre içinde gerçekleştirebileceğimiz maksimum işlem sayısını ortaya koyduğunu” söyledi.

Bilim insanları çalışmanın daha iyi anlaşılması için şöyle bir analoji kullandı: Yetenekli bir garsonun acele içinde bütün içecekleri tek bir damla dahi taşırmadan dağıttığını hayal edin. Burada önemli nokta garsonun hangi noktalarda hızlanıp hangi noktalarda yavaşlayacağını veya gerekli noktalarda içeceklerin dökülmesini önlemek için yapılması gereken hareketleri gerçekleştirmek.

İlk yazar Manolo Rivera Lam (solda) ve Bonn Üniversitesi Uygulamalı Fizik Enstitüsü’nde baş araştırmacı Dr. Andrea Alberti (sağda). Fotoğraf: Volker Lannert / Uni Bonn

Bilim insanları bu testi iki lazer arasında bir bant kurarak “optik kafes” denilen ortamın iki ucuna atom parçaları yerleştirerek denediler. Araştırmacılar atomların en kısa sürede optik kafes üzerindeki aktarımını gerçekleştirmek için sabit bir hız kullanmak yerine gerekli durumlara göre aktarım hızını yavaşlatarak veya hızlandırarak kalibre etmeleri gerektiğini keşfettiler. Bu kalibre, atomların aktarımı bilgi kaybına neden olmayacak en yükse hıza ulaşmayı olanaklı kıldı.

Anlaşıldığı üzere karmaşık kuantum işlemlerinin hızı bu deney yöntemiyle ölçüldü. Deney sonucu elde edilen bilgilere göre 0.5 mikrometrelik bir mesafede maksimum kuantum aktarımı hızının saniyede 17 milimetre olduğudur. (Mikrometre uzunluk birimi olarak metrenin milyonda birine eşittir; milimetre ise metrenin binde birine eşittir.) Bu veri bize, gelecekte kuantum bilgisayarlarında gerçekleştirilecek veri aktarım işlemlerinin ne kadar hızlı olabileceği konusunda ön bir bilgi sunmaktadır.

Kısaca bu çalışma temel olarak, parçacıkların kuantum halinde daha uzun süre stabil kalabilmeleri için gerekli olan tutarlılık süresinin nasıl elde edilebileceğini özetlemektedir.

Çeviren: Mustafa Çeğindir

Kaynak: https://medium.com/technicity/new-speed-limit-determined-for-the-quantum-world-4dc86d3827b8