Atomun Altı
Pazar, 11 Temmuz 2021

1920'lerde kuvantum mekaniğinin ortaya çıkışından bu yana konuyla ilgili bilimadamları meselenin nasıl en iyi şekilde izah edilebileceği hususunda fikir birliğine varamadılar. Mesela Niels Bohr ve Werner Heisenberg merkezinde temsil edilen Kopenhag yorumu, deneyi yapan kişinin bilincinin sonucu etkileyeceğini savundu. Diğer taraftan Karl Popper ve Albert Einstein merkezinde temsil edilen Paris yorumunda ise nesnel bir gerçekliğin mevcudiyeti savunuldu.

Daha sonraları bir başka fizikçi; Erwin Schrödinger, Kopenhag yorumuna Einstein kadar sert karşı çıkmıyor olsa da kuvantum fiziğinin ne kadar tuhaf olabileceğine dair bir düşünce deneyine dayanan meşhur makâlesini 1936'da yayınladı. Bu tür konuların devamını ise okuyucunun merakına terk ederek ilerlemekten başka bir çâre yoktu.

Yaklaşık iki yıl önce iki Finli "gönüllü" araştırmacı; Jussi Lindgren ve Jukka Liukkonen 1927'de Heisenberg tarafından ortaya atılan belirsizlik ilkesine yönelik bir çalışma gerçekleştirip [1] bunun sonucunda hazırladıkları makâle ile ilk paragrafta da bahsi geçen; deneyi/gözlemi gerçekleştiren kişinin varlığının sonucu etkilemesi yönünde mantıklı bir sebep olamayacağını ortaya koydular. Tabii bu yeni değerlendirmenin fizik camiasında nasıl bir etki yapacağını anlamak için zaman gerekecektir ama bu ayrıntıdaki asıl ilgi çekici mesele bununla sınırla değildir. Mesela bahsi geçen kişiler, tabii ki iyi bir temel bilim altyapısına sahip olmakla birlikte, sıradan kamu çalışanlarıymış ve bu tür araştırmaları sadece hobi(!) olarak yapıyorlarmış.

Bu haberi okur okumaz zihnimde canlanan ilk etki ise gençlik dönemimde, muhtelif İskandinav ülkeleriyle yaptığımız milli futbol maçlarını hatırlatması oldu. Adamlar mahallelerinden; muslukçu, marangoz, ilkokul öğretmeni vesaireden müteşekkil amatör çocukları toplayıp kurdukları milli takımlarıyla bizim, buradaki yazılı basının yere göre sığdıramadığı, devâsa balonlar gibi itinâyla şişirilmiş sözde profesyonel futbolculardan kurulu milli takımımızı mütemâdiyen tokatlar durur, mecburen yenildik ama ezilmedik kıvamına geliniverirdi.

Kuvantum konusuna girmek de pek zormuş doğrusu, fizikçi falan değiliz ne de olsa, bu sebeple fizikçiler kusura bakmasın ama bir girizgâh da gerekiyordu ve asıl ele almaya çalışacağımız mevzular aslına bakılırsa konunun bilhassa askerî denizcilikle bağlantılı olabilecek alanlarından ibâret olacak, daha doğrusu hedef böyle de nereye varacağı şimdilik biraz muallâk, bu sebeple tek seferde tamamlanması da zor gibi.

Üstünlük

Bilindiği üzere kuvantum fiziği, atom-altı parçacıkların davranışlarını inceleyen bir bilim sahasıdır ki bu mecra klasik fizik / mekanik alanından son derece farklıdır. Ortaya çıktığı kabûl edilen 1920'lerden bu yana belli bir ilerleme sağlanmış olsa da insanoğlu henüz bu yolculuğun başında gibidir.

Kuvantum mekaniğini temel alarak geliştirilmekte olan birtakım yeni teknolojiler üzerinden yürüyen büyük bir hâkimiyet savaşı hâlen sürmektedir ki mâlûm taraflar, peşinde oldukları kuvantum üstünlüğünü elde ettiklerinde Dünya'nın hâkimi(!) olabilmeyi ummaktadır ve durum aslında söz konusu devletlerin de üstünde bir mekanizmadır, bu gidişât neticesinde ulus devletlerin artık varlığını sürdürememesi pek yakında muhtemel olabilir görünmektedir.

2015 itibarı ile ülkelere göre kuvantum teknolojileri patentleri

Resim.1) 2015 yılına kadar bâzı yeni kuvantum teknolojileri alanlarında alınmış toplam patentlerin ülkelere göre dağılımı. Patentler tek başına önemli bir gösterge sayılamayacak olsa da genel gidişât hakkında bir miktar fikir verebilir.


Yine de şimdilik devletler üzerinden ilerlemek daha kolay olur. Bu derin ve son derece stratejik mücâdelede birinci seviyede tek bir ülke mevcuttur; ABD. Çin şimdilik ancak ikinci seviyede kabûl edilebilir ki bu sahadaki çalışmaların en azından bâzıları doğrudan ABD şirketleri tarafından desteklenmektedir, yine İngiltere - Kanada - Avustralya üçlüsü de bütün olarak ikinci seviye gibidir. [Resim.1] üzerinde sıralanan diğer ülkeler ise üçüncü seviyededir.

Türkiye ise maalesef henüz herhangi bir seviyede değildir. Bu topraklardaki çalışmalar çok geç bir şekilde son bir belki iki yıl içinde ve çok küçük ölçekte başladığı gibi hem yavaş ilerlemekte, hem de asıl önemlisi kapsam itibarıyla sınırlı gözükmektedir.

Bundan sonra nasıl ilerleyeceği ise konunun Devlet tarafından yeterince ciddiye alınarak sahiplenilip sahiplenilmeyeceğine bağlıdır fakat şunu da belirtmek gerekir ki eğer Türkiye, aşağıda bahsi geçecek olan kuvantum teknolojilerinin "tamamında" yeterli bir yapabilme yeteneğine ve altyapısına, üstelik oldukça kısa bir zaman içinde sahip olamazsa mutlak bir dijital kölelik ve bunun sonucunda tarih sahnesinden tamamen silinmemiz kaçınılmaz görünmektedir. Velhasıl önümüzdeki birkaç yıl içinde atılacak adımlar tam anlamıyla bir ölüm-kalım meselesidir.

Bizim açımızdan bu denklemde zaman en önemli değişkendir, haddinden fazla geç kalınırsa olay ufkunu aşabiliriz ve artık kurtuluş mümkün olamaz. Tarihten bir benzetme ile açıklamaya çalışılırsa; Mahmudiye Kalyonunun [Resim.2] hikâyesi iyi bir numune teşkil edebilir.

Sıçrama

20 Ekim 1827 günü, Osmanlı Devleti ile ilân edilmiş bir savaş hâli olmamasına rağmen, İngiliz, Fransız ve Rus Donanmalarına ait gemilerden müteşekkil bir filo Navarin Limanındaki Osmanlı - Mısır Donanmasına ait gemilere bir baskın düzenledi. Sonuç olarak bu faciada düşman kuvveti tek bir gemi kaybetmeden, 52 Osmanlı gemisini batırdı.

Bu ağır darbenin etkilerini azaltabilmek amacıyla gerçekleştirilen faaliyetlerin başında Mahmudiye kalyonunun inşası gösterilebilir. Kısa bir zaman içinde tasarlanıp Tersane-i Âmire'de inşa edilerek 1829'da hizmete alınan Mahmudiye uzun yıllar boyunca dünyanın en büyük savaş gemisi ünvanını elinde tutacak, oldukça başarılı bir tasarımdı. Bu noktada asıl önemli husus bütün tasarımın ve inşa faaliyetinin tamamen milli imkânlarla gerçekleştirilmiş olmasıdır ki bu durum aynı zamanda Mühendishâne-i Bahr-i Hümâyûn'un başarısının bir tezahürüdür denilebilir.

Mahmudiye Kalyonu, İstanbul

Resim.2) Mahmudiye kalyonu. Ne acayiptir ki ne bu gemiye, ne de öncesine ve sonrasına ait hiçbir ayrıntılı mühendislik ve tersane belgesi ortalıkta yoktur! Acaba hepsi tamamen yok mu edildi, yoksa bir yerlerde bulunmayı mı bekliyor?


Diğer taraftan Navarin Muharebesi, İngiliz Donanmasının sadece yelkenli gemilerle katıldığı son savaştı. Bu tarihten sonra önce yelkenli savaş gemilerinin buhar gücüyle desteklenmeye başlanması, sonra zırhlanması, bilâhare artık sadece buhar ile tahrik edilip tamamen çelik ile inşa edilmesi ve gemi toplarının gülle atan ağızdan dolma kaval namlulardan, patlayıcı mermi atabilen daha uzun menzilli ve isâbetli arkadan dolma yivli namlulara dönmesi sürecinde toparlanabilecek görece hızlı ve çok keskin bir donanma teknolojileri sıçraması yaşanınca buna ayak uyduramayan Osmanlı Devletinin giderek parçalanmasını durdurabilmek artık mümkün değildi.

Özetlemek gerekirse; 1829 itibârı ile Mahmudiye kalyonunun ispatladığı üzere o günlerin Türkiyesi donanma teknolojileri açısından kesinlikle Dünya ölçeğinde birinci seviyede bir ülkeydi ki bugün iyimser bir bakış açısıyla bile, günümüz Türkiyesi, aynı ölçekte ancak üçüncü seviye kabûl edilebilir.

Bununla birlikte aynı zaman diliminde gerçekleşmeye başlamak üzere olan endüstri devrimi kaynaklı sıradaki teknolojik sıçramaya gerek iktisâdî, gerekse içtimâî sebeplerle uyum sağlanamaması, üstüne bir de devlet bürokrasisinin Batı tarafından içeriden zehirlennmesi sonucunda büyük çöküş kaçınılmaz oldu.

İşte yaklaşık 1,5-2 asır önceki bir teknolojik sıçramanın, her ne sebeple olursa olsun, uzağında kalınmasına benzer şekilde henüz yeni yeni kıvılcımlanan kuvantum fiziği temelli önümüzdeki büyük sıçramaya da bir kez daha uyum sağlanamazsa, benzer şekilde ama öncekinden bile daha büyük bir felâket bizi bekliyor demektir.

Kuvantum

Kuvantum mekaniğinin temel kavramlarının, mesela dolanıklık gibi kafa yakıcı olanlarının yeterince anlaşılabilmesinin, bu yönde yıllar süren eğitim alındığında bile son derece güç olduğunu belirtmek gerekir, dolayısıyla burada konunun kuram temelinde değil ancak muhtemel uygulamalar açısından, alelâde bir şekilde ele alınması mümkün olabilir.
Bu arada mesela söz konusu kavramlardan biri olan kuvantum tünellemesine bir nevi giriş yapmak için aşağıdaki de izlenebilir ; )

Vidyo.1) Kuvantum tünellemesi hakkında. Dijital kuvantum teknolojilerine hakim olamayan bütün milletleri iki seçenek bekleyebilir; ya katıksız kölelik ya da çâresizce Adolf'un son cümlesi...


Üzerlerinde yoğun olarak çalışılmakta olan Kuvantum mekaniği temelli yeni nesil teknolojilerden başlıcalarını kısaca sıralamak gerekirse:

  1. Kuvantum Hesaplama
    • Kuvantum Bilgisayar
    • Kuvantum Yazılım
      • Yapay Zeka
      • Makina Öğrenmesi
      • Benzetim
  2. Kuvantum Algılama
  3. Kuvantum Haberleşme
    • Kuvantum Ağları
    • Kuvantum Şifreleme
  4. Kuvantum Görüntüleme
    • Kuvantum Mikroskop
    • Kuvantum Teleskop

şeklinde kaba bir diziliş yapılabilir, tabii durum daha farklı şekillerde ve daha ayrıntılı olarak da yorumlanabilir.

Türkiye'de son bir iki yıl içinde Tübitak öncülüğünde kuvantum teknolojilerine yönelik muhtelif çalışmalara başlandığı açıklandı. Durumun aciliyetine binaen ilk el atılan konuların ise şifreleme/haberleşme olacağı tahmin edilebilir. Bununla birlikte en hassas çalışma sahasının kuvantum bilgisayarlar olduğu açıktır ve bu noktada her şeyden önce mutlak donanım bağımsızlığına sahip olmak şarttır, bu olmadan geri kalan bütün çalışmalar büyük ihtimâlle kısır kalabilir.

Bugün Türkiye'de üç-beş kubit de olsa milli olarak tasarlanıp üretilmiş ilk kuvantum bilgisayarların işletiliyor olması gerekirdi ki bu açıdan bakıldığında durum oldukça üzücü olmakla birlikte henüz ümitsizliğe kapılmak için erkendir denilebilir.

Öncelikle herşeyi Devletten beklemek aptallıktır, Devlet bizim yansımamızdan ibârettir, bize zayıfsak o da zayıf, biz güçlüysek o da güçlüdür. Bu bağlamda önceki bir yazının son bölümünü üzerine alanlar için bu sahada da bağımsız ve özverili olarak çalışmak gereklidir ki bugünkü şartlar nasıl olursa olsun, Devlet bir gün gerçekten ihtiyaç duyarsa, yeterli beyin gücüne hızla ulaşabilsin.

Bu sebeple kuvantum teknolojileri alanında yeterli sayıda insan tek başına va gönülden bu alanda kendini geliştirirse gelecekten ümidi kesmemek mümkün olabilir. Günümüz şartlarında bilgiye ulaşmak çok kolaydır ama bu bilgiyle ne yapacağımız veya yapmayacağımız tamamen bizim tercihimizdir, bahaneler anlamsızdır.

Vidyo.1) Kuvantum bilgisayar donanımları tasarlamak için hazırlanan bir açık-kaynaklı yazılım olan Qiskit-Metal tanıtımı.


Yazılım ve donanım teknolojilerine ilgi duyan gençler isterlerse mesela açık-kaynaklı Qiskit (Quantum Information Software Kit) [2] ile kuvantum programlamaya hemen bugün kolayca adım atabilecekleri gibi henüz alfa sürümünde olan Qiskit Metal [3] ile kuvantum bilgisayar donanımı geliştirme dünyasına da dalabilirler. Sonuç olarak gerçekten çalışmak isteyenin önündeki imkânlar âdeta sınırsızdır.

Yukarıda sıralanan temel bâzı kuvantum teknolojilerini daha önce ele almaya çalışmıştık, denizcilik açısından bir ikisine daha değinmek gerekli olmakla birlikte şimdilik bu kadar.

Son söz olarak böyle bir fizik temelli mevzuyu, Türk tarihinin müstesnâ fizikçisi Feza Gürsey'in meşhur konuşmasındaki son sözleriyle bitirmek en güzeli olurdu vesselam:

Muhyiddinem, dervişem,
Hakk yoluna girmişem,
Onsekiz bin alemi,
Bir zerrede görmüşem.

Yaftalar:

♦ Kaynaklar

1. Finli kamu çalışanları hakkında - https://phys.org/news/2019-12-rewriting-quantum-mechanics.html
2. QISKIT – Quantum Information Software Kit - https://qiskit.org
3. Qiskit Metal kaynak kodu - https://github.com/Qiskit/qiskit-metal
 
Telif Hakkı © 1997-2021 [uskudar.biz]
- sürüm 6.0.0 - Bütün Hakları Saklıdır.
Kullanım şartları için tıklayın!