Kuantum Bilgisayarlarına Yolculuk I: Kuantum Mekaniği

Bu yazı serisinde Kuantum Bilgisayarlar ı ele alacağız. Kuantum bilgisayarlar, işlem yapabilmek için kuantum mekaniğinin yasalarından yararlanan makinelerdir. Bu konuyu seri şeklinde parçalara bölerek yazmamızın sebebi, konuyu sindirerek ilerlemek ve Fizik dünyasında ikinci devrimi getirecek olan teknolojiye yakından tanımak. Bu süreç içerisinde ilk olarak tuhaflıklarla dolu kuantum dünyasını giriş yapacağız. Devamında ise bilgisayarların çalışma prensiplerinden bahsedip sonrasında Kuantum Bilgisayarların heyecan verici diyarına adım atacağız. Keyifli okumalar dilerim…

Aydınlanma Anı : Büyüklerin Dünyasını Çözümleme

Doğa ve doğanın yasaları, karanlıkta saklandı,

Tanrı “Newton olsun!” dedi ve her şey aydınlandı.

-Alexander Pope  

İngiliz fizikçi ve matematikçi olan Sir Isaac Newton, 1678 yılında yayına sürdüğü kitap ile Fizik dünyasında yeni bir devrin kapılarını aralamıştı. Bu kitabın içinde aslında hepimizin duyduğu “Newton Yasaları” (hareket ve kütle çekim yasaları) bulunmaktaydı. Bu yasalarla büyüklerin dünyasını ve doğasını tanımlamaya çalışan Newton, Alexander Pope’un şiirinde bahsettiği gibi, karanlıkta saklanan doğanın yasalarını aydınlığa kavuşturdu.

Newton’un babası olduğu Klasik Mekanik, büyüklerin dünyasını tanımlamada mükemmel işler başardı. Neredeyse bir çok alanda, örneğin gezegenlerin hareketlerinden gündelik hayatımızda kullandığımız mekanik aletlere kadar, bize kapılar açtı. Ancak Fizikçiler ne zaman ki küçüklerin dünyasına, bir başka deyişle atom altı dünyaya, inmeye karar verdiler, İşte o zaman Newton Kanunları artık geçerli olmayacaktı. Bu geçiş evresi Kuantum Fiziğinin doğum sancılarıydı.

İkinci Devrim: Küçüklerin Dünyasına Giriş

Max Planck, Werner Heisenber, Niels Bohr, Albert Einstein, Erwin Schrödinger ve daha bir çok Fizikçi ile başlayan bu meraktan çıkan araştırma serüveni, bilim dünyasında hiç beklenmedik sonuçlar ortaya çıkaracaktı. Newton mekaniğinin uygulanamadığı ve akıllarda soru işaretleri bırakan atomların dünyası, büyüklerin dünyasına hiç benzemiyordu. Bu yeni dünyada farklı kuralların geçerli olması gerektiği fikri, bu serüvende ki bir sonraki adım oldu. Sonrasında ise ikinci devrimin kapısını aralayacak olan yasalar oluşmaya başladı.

Atomları Anlamanın Yolu : Kuantum Mekaniği

Doğuşu 19. Yüzyılın sonlarında başlayan Kuantum Mekaniği, küçüklerin dünyasında ki işleyişi anlamaya çalışan bir bilim dalıdır. Atomların karakteristik özellikleri, ortama bağlı olarak değişen davranışları ve çevre ile etkileşimleri gibi konuları açıklamaya çalışır.

Kuantum Mekaniğini tıpkı büyüklerin dünyasını tanımlamada kullandığımız Newton Yasaları gibi yasalara sahiptir. Bunların tuhaflıkları o kadar fazladır ki, serinin bir sonraki yazısı “Kuantum Tuhaflıkları” başlığı sizlere de ufak bir ipucu verecektir. Sizleri kuantumun kurucularından biri olan Werner Heisenberg’e ait olan sözlerle uğurluyorum. Sağlıkla ve bilimle kalın, hoşçakalın.

Atomların dünyasında fenomenlerin yüzeyinden içeride yer alan tuhaf güzelliğe bakmakta olduğumu hissetmiştim en derinden. Doğanın önüme cömertçe serdiği bu zengin matematiksel yapıya derinlemesine araştırmak zorunda olduğum düşüncesi neredeyse başımı döndürdü.”

-Werner Heisenberg

Kaynakça:

Fotoğraflar : milliyet.com.tr, sciencenewsforstudents.org, thesun.ie

Kuantum Dönemi – Robert P. Crease, Alfred Scharff Goldhaber

Diğer bilim yazılarımız; www.insancaakademi.com/category/bilim/

Benzer içerikler için İnstagram sayfamızı ziyaret etmeyi unutmayın!