İki tane fotonun dolanıklığını halihazırda hayal etmek bile zor iken, fizikçiler şimdi üç fotonun da birbiriyle kuantum dolanıklığa sahip olabileceklerini gösterdiler. Dolanıklık terimi garip bir kuantum fiziği olgusu olarak bilinmektedir ve hakkında temel olarak birbirlerinden çok uzak yerlerde olsalar bile parçacıkların bir diğerini etkileyecek şekilde dolanık/bağlı olduklarını betimlemektedir (kuantum dolanıklığı açıklayan bir çok makalemiz var, yazının sonunda bağlantı adresleri verildi). Örneğin, eğer bir parçacık bir durumda ise diğer/diğerleri aynı durumda olabilir. Bununla birlikte, ancak ışığın parçacığı olan her bir foton aynı polarizasyona sahiptir – ya yatay ya da dikey.
Genellikle aynı anda sadece iki fotonun dolanık olması kolaydır. Bu yeni araştırmayı gerçekleştiren araştırma grubu dahil bir kaç araştırma laboratuvarı daha önce üç ya da daha fazla fotonun dolanık olmasını sağlamışlardı. Ancak bu yeni çalışmanın sonucunda triplet/üçüz oluşturuldu. Üçüz oluşturma meselesini önceki dolanıklıklara göre daha kararlı bir durum olarak düşünmek mümkün. İşte bu kararlılık dolanık hâle gelen fotonların pratik olarak uygulamalarda kullanımına bir adım daha yaklaşıldığı anlamına geliyor. Yine de bilim insanlarının önünde kat edilmesi gereken uzun bir yol var. Dolayısıyla araştırmacılar gelecekte bu dolanık fotonların kuantum bilgisayarlarda yahut haberleşme teknolojilerinde işe yarayacağını umut ediyorlar.
Bu dolanık üçüz fotonları elde etmek için Kanada, ABD ve İsveç’ten araştırmacılar tek bir fotonun hem yatay hem de dikey olarak polarize edilmesiyle işe koyuldular. Eş zamanlı olarak bu iki duruma sahip olabilmek kuantum parçacıklarının başka bir özelliğidir ve bilgisayar bilimcilerin kuantum fiziğinden yardım alma sebebidir. Eş zamanlı olarak bu iki duruma sahip olabilen parçacıklar klasik bilgisayarlardan daha fazla bilgiyi işleyebilirler.
Makaleleri Nature Photonics dergisinde yayınlanan araştırma grubunun ne yaptıklarından kısaca bahsedecek olursak bir kristal boyunca bu kuantum mavi fotonunu gönderdiler ve daha az enerjiyle uyumlu polarizasyonlara sahip (ya dikey ya da yatay) iki kırmızı dolanık fotona dönüştürdüler. Sonraki adım, bu kırmızı fotonlardan birini başka bir kristal boyunca göndermek oldu ve bu da iki tane daha az enerjili kızılötesi dolanık fotona dönüşmekle neticelendi. Bu kızılötesi fotonlar ise kalan kırmızı foton ile hâlâ dolanık olarak kalmıştır ve işte sonuç: üç tane dolanık foton. Ne kadar uzakta olurlarsa olsun (teorikte şimdilik), birbirleri ile bir bağa sahip gibi görünen üç foton, üçüz durum.
Üç dolanık foton elde edildikten sonra yapılan başka testlerle üçüz fotonların gerçekten dolanık olduğu gösterildi ancak bu işin olasılığı şimdilik çok düşük. Yani bu sürecin ilk adımı olan iki dolanık foton oluşturmak milyarda bir şansa ve ikinci adım olan dolanık üçüz foton oluşturmak milyonda bir şansa sahip.
Diğer detaylara Nature Photonics‘de yayınlanan makaleden ulaşabilirsiniz.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kuantum Dolanıklık Üzerine KBT Bilim Sitesi Yayınları
- Kuantum Işınlanma ve Kuantum Dolanıklık
- Schrödinger’in Kuşları ve Kuantum Biyoloji
- Kuantum Işınlamadan Uydu-Temelli Kuantum İletişime
- Kuantum Işınlanma
- Klasik Taşıyıcılar Dolanıklık Oluşturabilir
