2025 Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan John Clarke, Michel Devoret ve John Martinis, 40 yıl önce fiziğin sınırlarını genişleterek bir tünel açtılar ve kuantum mekaniğinin iki özelliğinin, çıplak gözle görülebilecek kadar büyük bir sistemde gözlemlenebileceğini gösterdiler. Peki bu keşif gerçek hayatta ne işimize yarayacak?

Yazı: Ümit Alan

Yeni Türkü’nün, sözleri Murathan Mungan’a ait "Çember" şarkısı bana hep kuantum bilgisayarı hatırlatır. Çünkü iki olasılığın aynı anda mümkün olması ihtimalini sorgulatır. Bilirsiniz, normalde “Ya içindeyizdir çemberin ya da dışında.” Şarkı bize ikisinin aynı anda olmasının kederini hissettirir.

Kendimiz içindeyken kafamız dışarıdaysa çaresi yoktur çünkü: Bizi bir mutsuzluk bekler. Ötesinde, “her akşam öyle içip kederlenip meyhane masalarında kahrolmak” vardır. “Neyse ki şiirlerle, şarkılarla kendimizi avutmak” olasıdır.

Masalarda kahrolup, şiire, şarkıya sığınmak yerine, kuantum bilgisayarlar üzerine düşünerek de avunabiliriz.

Avunmanın başka bir yolu

Hatırlayalım, klasik bilgisayarlar bit denilen dijital birimler hâlinde işler. Bu bitlerin değeri ya 0'dır ya da 1’dir. Aynı anda ikisi birden olamaz.

Kuantum bilgisayarlarda bit’in karşılığı qubit’tir. Bir qubit, kuantum mekaniğinin süperpozisyon ilkesi sayesinde 0 ve 1 durumlarını aynı anda alabilir. Yani hem çemberin içinde hem de dışındadır. Ayrıca her akşam öyle içip kederlenip meyhane masalarında kahrolmasına da gerek yoktur. Çünkü bu durum, kuantum bilgisayarları muazzam derecede hızlı işlem yapar hâle getirir.

Klasik bir bilgisayar bir labirentte her seferinde tek bir yolu denerken kuantum bilgisayar, tüm yolları aynı anda deneyebilir. Tabii her şey bu kadar toz pembe değil, ama oraya sonra gelelim.

Neden 40 yıl önceki bir keşfe ödül verildi?

Önce 2025 Nobel Fizik Ödülü’nün gerekçesine bakalım:

Atom altı âlemi yöneten fizik yasası olan kuantum mekaniğinin iki özelliğinin, çıplak gözle görülebilecek kadar büyük bir sistemde gözlemlenebileceğini gösterdikleri için John Clarke, Michel H. Devoret ve John M. Martinis, bu ödüle layık görüldüler.

Böyle söyleyince doğal olarak hiçbir şey anlaşılmıyor ama bu konuda verilen meşhur örneğe başvurursak anlamak biraz daha kolaylaşacak. Bir topu duvara attığımızı düşünelim. Doğal olarak sekerek bize geri dönecektir. Ama kuantum dünyasında bu böyle değildir. Bir parçacık, örneğin bir elektron bazen duvardan geçebilir. Bu olaya “kuantum tünelleme” denir.

YAZININ DEVAMI