2022 yılı Nobel Fizik Ödülü, kuantum mekaniği ve özellikle de kuantum dolanıklığı üzerindeki göz alıcı çalışmaları ve deneyleri nedeniyle 77 yaşındaki Avusturyalı bilim insanı Anton Zeilinger, 75 yaşındaki Fransız bilim insanı Alain Aspect ve 80 yaşındaki Amerikalı bilim insanı John Caluser’e verildi. Peki, bu kuantum dolanıklığı nedir? Bilim dünyasına nasıl bir etkisi olabilir?
Kuantum Mekaniği Nedir? Kuantum Dolanıklığı Kavramı Ne Anlama Gelir?
Kuantum dolanıklığı kavramı, ilk olarak 1935 yılında ünlü fizik insanı Erwin Schrödinger tarafından kullanılmıştır. Kuantum mekaniği eksikliklerine ilişkin 1935 yılında Albert Einstein, Boris Podolsky ve Nathan Rosen tarafından ileri sürülen EPR paradoksuna karşı, Schrödinger bu kavramı dile getirmiştir.
Einstein ve arkadaşları kuantum fiziğinde parçacıklar üzerinde yapılan ölçümlere etki eden gizli bir değişken olduğunu savunurken, Schrödinger ise bunun aksini ileri sürmüş ve kuantum dolanıklığının varlığına işaret etmiştir.
Kuantum dolanıklığı bu anlamda kuantum mekaniği kavramında özgü bir durumdur ve buna göre iki benzer parçacık birbirleriyle eşzamanlılığa sahiptirler. Yani bu parçacıklar ayrı yerlerde olsalarda birbirlerinden eşzamanlı olarak etkilenirler.
Bir başka ifadeyle iki elektron parçası arasında ne kadar uzaklık olursa olsun (ışık yılı uzakta olsalar dahi) birbirlerine anında etki ederler, bu bağlamda elektronlardan biri kendi çevresinde sola dönerken, diğer parça sağa dönecektir.
Kuantum Mekaniği Bell Teoremi Nedir?
1964 yılına gelindiğinde Kuzey İrlandalı fizikçi John Stewart Bell, “Bell teoremi” ya da “Bell eşitsizliği” olarak bilinen ve Kuantum dolanıklığında gizli değişken teorilerine yönelik bir düşünce deneyi tasarlamış ancak bu deneyi doğrudan kendisi gerçekleştirememiştir. Bu düşünce deneyi zamanla unutulmuştur.
Nobel Fizik Ödülünü Getiren Deneyler
Ancak 1972 yılına gelindiğinde “Bell teoremi”, 2022 Nobel Fizik Ödülünü paylaşan bilim insanlarından biri olan John Clauser’in ilgisini çekmiş ve Clauser, söz konusu deneyi hayata geçirmiştir. Deney sonucunda “Kuantum Dolanıklığının” gerçek olduğu sonucuna varmıştır.
Bu deneyden 10 yıl sonra 1982 yılında bu kez, 2022 Nobel Fizik Ödülünü paylaşan diğer bilim insanı Alain Aspect, söz konusu deneyi daha da geliştirmiş ve yine sonuçta gizli bir değişken olmadığı, kuantum dolanıklığının var olduğu sonucuna ulaşmıştır.
2022 Nobel Fizik Ödülünü paylaşan üçüncü bilim insanı Anton Zeilinger’de, 1998 yılında Clauser ve Aspect’in deneylerini bir adım öteye taşıyarak deneyi daha da karmaşıklaştırmış ancak sonuç olarak o da kuantum dolanıklığının gerçek olduğu neticesine ulaşmıştır.
Kuantum Dolanıklığının Bilime Etkileri Ne Olacak?
Bu üç bilim insanı tarafından yapılan deneyler ile kanıtlanan Kuantum dolanıklığı, kuantum kriptografi yani kuantum şifreleme, kuantum bilgisayar ve kuantum internet gibi çığır açabilecek bilimsel gelişmelerin önünü açabilecek nitelikte. Yani yeni nesil bilgisayarlar ve çok daha güçlü bir iletişim sistemine kavuşabileceğimizi ifade edebiliriz.
Bu konuya dair açıklama yapan Nobel Fizik Komitesi üyesi Eva Olsson’da, kuantum dolanıklığı çalışmalarının güvenli bilgi iletimi yanında kuantum algılama ve bilişim teknolojileri gibi oldukça geniş bir yelpazede etkisi olabileceğini ödül töreninde dile getirdi.
Son olarak belirtelim ki bu üç bilim insanı 2022 Nobel Fizik Ödülünden önce 2010 yılında yine üçlü olarak kuantum mekaniği ile ilişkili olan Wolf Fizik Ödülünü de kazanmışlardı.