Teknolojik ürünler küçüldükçe üretimleri bir hayli zorlaşıyor. Her ne kadar seri üretim mantığı aksini gösteriyor olsa da o kenara attığımız akıllı telefonların, bilgisayarların arkasında çok büyük bir bilim ve mühendislik duruyor. Bu bilim ve mühendislik klasik fiziğin sınırlarını zorluyor fakat bunun da bir sonu var. Çünkü boyutlar küçüldükçe klasik fizik şaşmaya başlıyor ve kuantum mekaniği adını verdiğimiz kimsenin tam olarak anlayamadığı, hatta Richard Feynman’ın “eğer kuantum mekaniğini anladığınızı sanıyorsanız, kuantum mekaniğini anlamamışsınızdır.” diyerek ifade ettiği son yüz yılın en önemli keşiflerinden biri devreye giriyor.
Kuantum Mekaniği Nedir ?
Kuantum mekaniği, atom ve atomaltı seviyelerinde madde ve ışığın davranışlarını inceler. İlk başlarda birçok ünlü bilim insanı gerçekliğini kabul edememiştir. Onlara göre evrende mutlak doğrular olmalıydı. Olasılığa yer yoktu. Sağduyumuzun el vermediği sonuçlara ulaşılmasına karşın matematiksel işlemler ve deneyler kuantum mekaniğinin gerçek olduğunu söylüyordu. Kuantum dünyasında anlayamadığımız olaylardan biri olan ve birazdan değineceğim konuyla bağdaşan “kuantum dolanıklık ilkesi” buna güzel bir örnektir.
Kuantum Dolanıklık Nedir ?
Dolanıklık, iki parçacığın (örneğin fotonlar), herhangi biri üzerinde yapılan ölçümün, ne kadar uzakta olursa olsun diğerini anında etkileyeceği şekilde birbirlerine bağlı olmaları durumudur. Dolanık haldeki iki parçacık evrenin neresinde olursa olsun birbirlerini “anında” etkileyebilir ve iletişim kurabilirler. Bildiklerimize göre, ister konuşarak isterse radyo dalgaları gibi ışınlar kullanarak haberleşelim, veriler iletilirken bir yol kat etmeye (örn. : masanın diğer ucuna) mahkumdur ve bu verileri taşıyan aracın (örn. : ses dalgaları) bir hızı vardır. Fakat bu dolanıklık durumunda parçacıklar konumlarından bağımsız olarak anlık diyebileceğimiz bir zaman diliminde haberleşiyorlar. Mantığı bir türlü açıklanamasa da çeşitli deneylerle varlığı kanıtlanmıştır, hatta aralarında bir solucan deliği oluşturup etkileşime geçtiklerini düşünenler bile vardır.
Çalışmalarına başlanmış kuantum bilgisayarlar ve bu yazıda bahsedeceğim kuantum uydular bu mantıkta çalışır.
Kuantum Uydular
Bilgi en güçlü silahtır. İster kişisel bilgi isterse bilimsel bilgi olsun, veriyi elinde tutan her zaman galiptir. Savaşlarda olduğu gibi iş dünyasında da durum böyledir. Yaptığımız her hareket bir geri dönüttür. Bu dönütlere göre de iş modelleri, askeri stratejiler oluşturulur. Örneğin internette gezerken girdiğiniz siteler veri olarak alınır ve ilginizi çekebilecek reklam olarak size geri döner. Ya da daha fazla beğenebileceğiniz bir dizi, hatta saatlerinizi harcayacağınız yeni bir sosyal medya uygulaması… Bu noktada devletler de devreye girer. Çünkü aktarılan her veri içerisinde devlet bilgileri bulunabilir. Özellikle şahit olduğumuz devletler arası sosyal medya yasaklama savaşı ve Facebook’un neredeyse bütün sosyal medyayı elinde bulundurması sebebiyle açılan davalar bunu kanıtlar nitelikte.
Şu anki teknoloji bu verilerin çalınabilirliğini artırıyor. Altı yaşında bir çocuğun kodlama öğrenmeye başladığı düşünülürse birinin atına atlayıp bir kağıt parçasıyla yola düşmesi bile daha güvenli sayılabilir.
Bu durumun çözümüyse yeni bir iletişim sistemi bulmaya götürüyor. Geçtiğimiz yıllarda Çin, çok fazla sıfır içeren bütçesiyle “Micius” adlı kuantum uydusunu yörüngeye yerleştirerek yeni bir dönem başlattı. 500 km yukarıdaki yörüngesinde dolanan, 600 kg ağırlığında olan ve her 90 dakikada dünyanın çevresinde bir tur atan uydu, dolaşık fotonlar üreten özel bir kristale sahip.
Peki Nasıl Çalışıyor ?
Bilinen şifreleme yöntemleri yerine şifrelemeden faydalanılıyor. Yani, dolaşık iki parçacık birbirini tamamlayan “kuantum durumları” oluşturuyor. Kuantum uydusunda bulunan kristal; verileri şifreleyip, bu şifrelenmiş verileri ve şifrenin çözülmesini sağlayacak anahtar adı verilen şifre çözücüleri kuantum parçacıkları (fotonlar) ile dünyaya gönderiyor.
Bu yöntem siber saldırılara karşı daha güvenli bir sistem oluşturuyor. Dolaşıklık ilkesinde öngörüldüğü gibi parçacığa dışarıdan yapılacak her müdahele (şifrenin kırılması, gözlenmesi, vb.) diğer parçacığı etkileyecek, Heisenberg’in belirsizlik ilkesine göre fotonların kuantum durumlarını değiştirecektir ve gönderen taraf bundan haberdar olacaktır.
Günümüzde kullanılan fiber optik kablolara kıyasla muazzam bir veri iletim hızı ve verimi sağlıyor bu uydular. Gelecekte daha güvenli bir internet, bilgilerimizin çalınmadığı bir banka sistemi, daha kaliteli yayınlar kolayca sağlanabilir.
Şu anda oldukça masraflı bir yatırım olabilir fakat gelecekte şirketlerin ve belki de başka devletlerin de katılımıyla standart bir iletişim yöntemi haline gelebilir. Hatta işi daha da ileri taşıyarak bu kuantum uyduları, dolaşıklık kavramını geliştirmemize ve böylece olası bir insan fakslama cihazı (ışınlama cihazı) yaratmamıza imkan sağlayabilir.
Film önerisi : The Imitation Game (Enigma)
Kaynakça:
https://www.haberturk.com/ekonomi/teknoloji/haber/1593954-cin-in-yeni-kuantum-uydusu-hack-lenemeyen-veri-iletisimi-kuracak https://tr.wikipedia.org/wiki/Kuantum_dolan%C4%B1kl%C4%B1k https://bilimfili.com/kafasi-karisanlar-icin-kuantum-fizigi
