Kuantumla iletişimde devrim

Geçen yıl uzaya gönderilen Çin’in Micius uydusu, iletişimde devrime sebep olabilecek önemli bir atılım gerçekleştirdi. Artık iletişimin daha güvenli olacağı günler bizi bekliyor. Bu müthiş gelişme, kuantum teorisinin sağladığı teorik temelden hareketle gerçekleştiriliyor

Kuantumla iletişimde devrim

Geçen yıl ağustosta Çin tarafından uzaya fırlatılan ve adını Çinli felsefeci Micius'tan alan uydu, Dünya'nın ilk kuantum uydusu olma özelliğini taşıyor.
Bu unvanı hak etme gerekçesi, diğer uydular Dünya ile iletişim kurarken klasik elektromanyetik dalgaları kullanırken, Micius'un kuantum dolanıklık özelliğine sahip fotonlar, yani ışık zerreleri kullanması.
'Kuantum dolanıklık', Albert Einstein'ın ilk fark ettiği ve "uzaktan tuhaf etki" ismini verip eleştirdiği, iki farklı parçacığın birbirlerinden binlerce kilometre uzakta olsa bile diğerinin ne yaptığını anında "bilecek" şekilde bağlandığı kuantum fenomenidir.



Geçtiğimiz hafta yayınlanan bir makale, bahsedilen uydudan çıkan kuantum dolanıklık ile bağlı ışık zerrelerinin, bu özelliklerini 1200 km boyunca koruyabildiğinin gösterildiğini duyurdu.
Bu sonuç, dünya çapında güvenli bir iletişim oluşmasını sağlayacak uzay tabanlı kuantum iletişimi yolundaki önemli adımlardan biri olabilir.
Bankanızla online işlem yaptığınızda ya da Whatsapp'tan arkadaşınıza mesaj yazdığınızda, cihazlar arasında mesajlar şifrelenmiş bir şekilde gönderilir. Mesajların, şifrelenebilmesi/okunması için cihazlar arasında gizli anahtar sayıları gönderilir.
Bu anahtarlar, üçüncü bir kişi tarafından yakalanıp mesajlar çözülüp okunabilir. Böyle bir durumda haberleşenin şifrenin kırıldığından haberi bile olmayabilir. Günümüz iletişim teknolojisinde güvenli iletişimden söz etmek mümkün değildir.

İLETİŞİME SIZMA OLMAYACAK
Ancak bahsettiğimiz kuantum dolanıklık, bu durumu değiştirebilir. Kuantum dolanıklık ile bağlı ışık zerrecikleri ile gönderilen mesajların gizli anahtarı üçüncü biri tarafından ele geçirilemez.
Eğer biri araya girip anahtarı okumaya çalışırsa, dolanıklık anında bozulur ve haberleşen iki cihazın bundan haberi olur. Anahtar karşı cihaza güvenli bir şekilde ulaşana kadar tekrar tekrar gönderilir.
Söz konusu fenomen, temel bir kuantum olgusudur ve hiçbir şekilde atlatılamaz. Kuantum dolanıklık bize, üçüncü kişinin alıcı gibi gözüküp göndericiyi kandırması durumları istisna, kırılamayacak güvenli bir iletişim şansı vermektedir.
Bu teknoloji uzun zamandır biliniyordu, fakat pratik bir sorundan dolayı hayata geçirilemiyordu.
Dünya yüzeyinde gönderilen ışık zerreleri hava molekülleri ile çarpışıyordu ya da fiber optik kablolardan sızıyordu ve bunun sonucunda dolanıklılık özelliği 100 kilometrelik bir mesafede kayboluyordu.
Dolayısıyla Dünya yüzeyinde bu kuantum dolanıklığı kullanıp güvenli iletişim kurmak, 100 km'den büyük mesafelerde mümkün değil.
İşte Micius uydusu bu noktada devreye giriyor.
500-2000 km arası yükseklikte uçan Micius, Dünya'ya kuantum dolanıklı fotonlar gönderebiliyor.
Bu uzun mesafelere rağmen, son 10 km hariç, fotonlar havasız uzay boşluğunda hareket ettikleri için dolanıklılık bozulmadan hedefine ulaşabiliyor.
Micius, söz konusu makalede yayınlanan sonuçlara göre tam 1200 km uzaklıktaki istasyonlara, kuantum dolanıklı fotonlar göndermeyi başarmış.
Bu sonuçla, daha güvenli ve başarılı bir iletişimi sağlayacak kuantum internet çağına bir adım daha yaklaşmış olduk. Ve Einstein'in "uzaktan tuhaf etki" dediği kuantum dolanıklık fenomeni, bir kere daha, 1203 km mesafede gözlemlenmiş oldu.

BİLİMSEL BİLMECELER
Arkadaşınıza bir kurye aracılığı ile değerli bir eşya göndermek istiyorsunuz. Elinizde bir kutu ve kilitlerle anahtarları mevcut. Ancak arkadaşınızda sizdeki anahtarın bir kilidi mevcut değil. Eğer, değerli eşyayı kitlenmemiş bir kutu ile gönderirseniz, kurye eşyayı çalacaktır. Diğer yandan, eğer anahtarı açık bir kutu ile gönderirseniz, kurye anahtarı kopyalayacaktır ve bu eşyayı çalma riskini ciddi şekilde arttıracaktır. Kurye siz ve arkadaşınız arasında dilediğiniz kadar gidip gelebilir. En az sayıda git gel ile, eşyayı güvenli bir şekilde arkadaşınıza gönderme yolu nedir?
2. Bir baba oğlundan dört kat daha yaşlıdır. Yirmi yıl sonra, oğlundan iki kat daha yaşlı olacaktır. Bu baba oğul kaç yaşındadır?
Not: Cevaplar haftaya Pazar SABAH'ta



GEÇEN HAFTANIN ÇÖZÜMLERİ:
Çivi aynı yükseklikte olacaktır, zira ağaçlar üst kısımlarından büyürler.
Üç. En kötü durumda çektiğiniz ilk iki çorabın biri siyah biri beyaz olacaktır. Sonraki çektiğiniz çorap bu iki çoraptan biri ile kesin bir şekilde eşleşecektir.

Bugün neler oldu? (25.06.2017)

BİZE ULAŞIN