Şu anda okumakta olduğunuz bu satırların, siz onları okumadan önce yazılmış olması gerekir. Evren hakkında bildiklerimizin, nedenin (bu makalenin yazılması) sonuçtan (bu makalenin okunması) daha önce geldiğini ifade ettiğini farz edersek, bu yapılması gereken açıkça anlaşılır ve güvenli bir varsayım gibi görünebilir.
Son yıllarda, atomaltı parçacıkların krallığında neler olduğuna ilişkin bilgilerimiz genişlemeye devam ederken, araştırmacılar doğru gibi görünen şeylerin ve bazı durumlarda daha çok sezgisel olarak doğru olan şeylerin, daima öyle olmadığı gerçeğiyle yüzleştiler. (Bkz. Kuantum Dünyasında Gelecek Geçmişi Etkiliyor!)
Örneğin, süperpozisyon denen kavramı ele alalım. Schrödinger’in kedisi örneğinde tasvir edildiği gibi, kuantum süperpozisyon, parçacıkların eşzamanlı olarak iki veya daha fazla durumda bulunabildiği veya aynı anda iki farklı konumda olabildiği olgudur.
Tuhaflık burada bitmiyor. Geçtiğimiz yıllarda, fizikçiler, süperpozisyonun nedenselliği ihlal ettiğini de buldular; olayların nedensel sıraları da süperpozisyon halinde olabiliyor. Diğer bir deyişle, tıpkı parçacıkların konumları gibi, olayların sıraları da “belirsiz” olabiliyor. (Bkz. Kuantum Dünyasında Olayların Gerçekleşme Sırası Belirsiz Olabiliyor)
Science dergisinde 24 Mart 2017 tarihinde yayımlanan makalede, bir araştırma ekibi, nedensel olaylar sırası belirsiz olan bir sürece ilişkin ilk deneysel doğrulamayı sunayı başardı.
Parçacıkların süperpozisyon durumundayken meydana gelen kırılgan bir hal olan kuantum eşdurumluluk (koherens), bir sistem eşdurumsuzluk (dekoherens; bir sistemin kuantum mekaniği krallığından klasik mekanik topraklarına geçişini belirten olgu) durumuna geçmeden önce, saniyeden çok daha kısa sürelerde var olur. Aslına bakılırsa, kısa ömürlü kuantum eşdurumluluk hali, bildiğimiz haliyle gerçekliğin var olmasını sağlar, fakat süperpozisyon üzerinde çalışmak isteyen araştırmacılar için, bu ciddi bir engeldir.
Bu engelin üstesinden gelebilmek için, araştırmacılar “nedensel tanıklık” adını verdikleri ve parçacıkların süperpozisyon durumuna (bu deney için, iki farklı kuantum eylemi için süperpozisyon halinde olan fotonlar) tanık olmalarını sağlayan yeni bir ölçüm tekniği geliştirdiler.
Araştırmacıların; nedensel tanıklığı geliştirmek için, fizikçilerin yüksek derecede kırılgan bir kuantum sürecinin içerisinden, sistemi yok etmeden bilgi almalarına olanak sağlayan bir şema tasarlamaları gerekiyordu. ve bunu yapmak için, foton kuantum işlemlerinin birinin yanından geçerken, işaret verecek bir başka kuantum sistemi kullandılar. Bu yine de sistemin çökmesine neden olsa da, fizikçiler süperpozisyon durumunu bozulmamış halde bırakarak, ek bir kuantum sistemini ölçebilmek için yeni bir ince ayar buldular.
Bunları gerçekleştirdikten sonra, araştırmacılar fotonların, her iki kuantum yarışına aynı anda geçtiğini, hepsinin eşzamanlı olarak kaybettiğini veya kazandığını doğrulamayı başardılar.
Ekibin bir sonraki hedefi, daha karmaşık süreçlere ait süperpozisyon durumları meydana getirecek yeni teknolojik gelişmelerden faydalanmak. Bu da nedensel ilişkiler ve kuantum mekaniği arasındaki etkileşime daha derinden bakmalarına olanak sağlayacak.
Kaynak: Quantum Physics News: ‘Causal Witness’ Provides First Experimental Evidence Of Indefinite Causal Order http://www.ibtimes.com/quantum-physics-news-causal-witness-provides-first-experimental-evidence-indefinite-2515130
Referans: In a quantum race everyone is both a winner and a loser < https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-03/uov-iaq032317.php > DOI: 10.1126/sciadv.1602589