Uzay Yolu’nun ilk televizyon yayının yapılalı 58 yılı geçerken, dizi insanların galakside diğer bilinçli canlılarla birleşerek Birleşik Gezegenler Federasyonu’nu kurdukları, kurgusal bir 3’üncü Dünya Savaşı sonrası bir geleceği tasvir eder.

1960’lardaki orijinal seride ve diğer serilerde olduğu gibi, hikâyelerdeki çatışmalar ve politik boyutların günümüz olaylarını yansıttığı yorumcular tarafından paylaşılırken, emperyalizm, sınıf kavgası, ırkçılık, insan hakları ve teknolojinin etkileri gibi konular ilk yayınladıkları zaman olduğu gibi bugün de yankılanıyor.

Uzay Yolu’nda o dönemde en çok ilgi çeken konulardan biri olan ışınlanma şu an halen üzerinde çalışılan konulardan biri, belki o zaman bizlere fazlasıyla fütüristik gelen bilimkurgu bir süre sonra gerçek olacak.

Bilimkurguda tasvir edildiği gibi ışınlanma, bir kişiyi veya nesneyi fiziksel olarak aradaki uzayda seyahat etmeden bir yerden başka bir yere anında taşıma sürecidir. Bilimsel olarak açıklaması ise bir cisim, atom ve moleküllerine ayrıldığında teleport ile aynı moleküller veya atomlar diğer uzay noktasına iletilmez, sadece onlara ait kuantal bilgiler iletilir. Bilgi diğer uzay noktasına ulaştığında teleport makinesi aynı malzemeye gelen bilgileri yükleyerek uzaktakinin eşdeğer bir kopyasını üretir.

“Kuantum Teleportation” bilim çevrelerinde bir kuantum sistemine ait bilgilerin fiziksel ortamda bilgi transferi yapılmaksızın bir noktadan diğer bir noktaya iletilmesi olarak tanımlanır. Kimi bilim insanlarının tahminlerine göre, geleceğin haberleşmesi, kuantum fiziğinin bu anlaşılmaz özelliğine dayandırılarak yapılacak.

Star Trek’de kurgulandığı şekliyle, bir nesneyi belli bir uzay-zaman konumundan başka bir uzay-zaman konumuna ani olarak aktarmayı, Atılgan gemisinin kaptanı Kirk’ün, görevlileri ışınlayarak evrende istediği noktaya göndermesiyle gördük. Bu anlamda Kuantum Teleportation veya kuantum iletişim, nesneye ait taranarak elde edilen tüm bilgilerin diğer uzay-zaman konumuna iletilmesi ve bu bilgilerin bir aygıt tarafından tekrar nesneye dönüştürülmesi olarak tanımlanır.

Kuantum iletişimini, en basit tasvirle renkli resim, çizim veya metin bulunan bir belgeyi faks makinesi, fiber optik kablolarla başka bir noktaya iletip, oradaki yazıcının bu bilgileri tekrar belge hâline getirmesi gibi de düşünebiliriz. Burada “teleport etmek” parçacığa ait tüm bilgilerin istenilen noktaya aktarmak anlamına gelmektedir.

E-mobilite hedeflerken, ışınlanma mobiliteye çözüm olur mu?

Teleportation yapmanın ilginç yanı “Acaba atom ve moleküllerden oluşan bir nesneyi, yani üç boyutlu bir cismi teleport etmek mümkün olacak mı?” sorusudur. Örneğin, “Bir otomobili teleport etme olanağı var mıdır?” Otomobile şeklini veren çelik gövde, rengini veren boya, koltuklar ve tüm aksam atom ve moleküllerden oluşmuştur. Belki bir gün otomobiller ve benzeri diğer cihazlar gemiyle değil kuantum teleport ile ihraç edilirse yine aralarında bir fark olmayacaktır. Kuantum teleportation hayalleri bir otomobil ile sınırlı değil. Otomobili prensip olarak teleport edebilen teknoloji canlıları da ilke olarak teleport edebilir. Acaba bir koyunu veya bir arıyı veya kediyi teleport etmek olanaklı mıdır sorusuna verilecek yanıt şartlar yerine getirilebilirse evet olacaktır. Bu noktada işi biraz tehlikeli alanlara çekelim, acaba insanlar teleport edilebilir mi?

Kaptan Kirk Atılgan görevlilerini sıkça ışınlamıştır, yani teleport etmiştir. Şayet bu mümkün olursa bir insanın uzakta bir yerde kopyasını oluşturmak mümkün olabilir.

A noktasından B noktasına sıralarda beklemek, trafikte oturmak ve fiziksel dünyada seyahat etmenin getirdiği kalabalığın arasından geçmek zorunda kalmadan ulaşmayı kim istemez ki? Bir platforma çıkmak, oldukça parlak ışıklar görmek ve tam olarak varış noktanızda yeniden maddeleşmek çok daha uygun olacaktır.

Elbette her ne kadar bir yerden bir yere ışınlanma yeteneğine sahip olmak istesek de bu şu anki teknolojilerle mümkün değil. Özetle Star Trek’te olduğu gibi ışınlamanın muhtemelen günümüz teknolojisiyle imkânsız olduğu anlamına gelir.

Ulaşım sistemlerine etkisi

Ulaşım sistemlerinin önümüzdeki yörüngesini temsil eden Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS), 1970’lerin başından beri geliştirilme aşamasındadır. ITS, elektronik sensörler, veri iletimi ve akıllı kontrol mekanizmaları gibi ileri teknolojileri ulaşım sistemlerine entegre ediyor.

Kuantum bilişimin, Akıllı Ulaşım Sistemleri - Intelligent Transportation Systems (ITS)’ye entegrasyonu, veri işlemeyi hızlandırmayı, veri güvenliğini sağlamayı ve genel sistem güvenilirliğini güçlendirmeyi sağlamayı amaçlarken, Kuantumla Geliştirilmiş Akıllı Ulaşım Sisteminin (QEITS) potansiyelini ortaya çıkarabilecektir.

Filo verimliliğini artıran ve seyahat süresini azaltan Dinamik Araç Yönlendirme ve Navigasyon (DVRN) ile trafik sıkışıklığı ve talep dalgalanmaları gibi faktörler dikkate alınarak, gerçek zamanlı araç rotalarının optimizasyonu hızlı bir şekilde yapılabilirken; Gelişmiş Araç Bağlantısı ve Veri Güvenliği (AVCDS) ile veri güvenliğine öncelik verilerek kesintisiz araç iletişimi sunulup, araç ağları için sağlam şifreleme ve gelişmiş iletişim protokolleri sağlanabilecektir.

Akıllı Ulaşım Yönetimi ve Tesisleri (STMF) ulaşım ağlarının verimliliğini, güvenilirliğini ve güvenliğini artırırken, Elektrikli Araç Teknolojisi ve Sürdürülebilirlik (EVTS) ile pil performansını, şarj altyapısını ve enerji yönetimini optimize etmek için kuantumdan ilham alan yenilikleri entegre ederek elektrikli araç teknolojisini ve sürdürülebilirliği geliştirmeye odaklanılabilecek. Bu çözümler aracılığıyla, elektrikli araçların verimliliği ve sürdürülebilirliği arttırılarak daha temiz bir ulaşım ekosistemi teşvik edilecek.

Kuantum İletişim çalışmaları devam ediyor

Uluslararası bir araştırma ekibi kuantum iletişiminde çığır açan bir başarı elde ettiğinden ışınlanma nihayet gerçeğe dönüşüyor. Araştırmaları ilk kez, görüntünün kendisini fiziksel olarak göndermeden bir ağ üzerinden “ışınlama” yeteneğini ortaya koyuyor.

Bu son teknoloji teknik, kuantum iletişiminin önceki sınırlamalarını aşarak bilginin yüksek boyutlu durumlarda kuantum taşınmasını içeriyor. Bilginin fiziksel olarak iletildiği geleneksel yöntemlerin aksine bu yeni yaklaşım, bilginin iletişim kuran taraflar arasında fiziksel olarak dolaşmasını önleyen, ışınlanmadan ilham alan bir yapılandırma kullanıyor.

Kuantum ışınlamanın temelleri kısa vadede neler getirecek?

Şu andaki çalışmalarla Star Trek ve diğer bilim kurgu hikayelerinin kurgusal ışınlanması arasındaki en önemli fark, maddesel olarak hiçbir şeyin bir yerden diğerine hareket etmemesidir. Denemeler atomlar üzerinden yapılmaya devam ederken, nesneleri anında hareket ettiremese bile kuantum ışınlama bilgiyi bir bilgisayarın parçaları arasında taşımak veya uzak kuantum bilgisayarları arasında bir özel iletişim oluşturmak üzere, birbirine bağlamak için bir veri yolunun önemli bir bileşeni olabilecek. Araştırmacılara göre bunun gelecekte kullanılabilecek yollarından biri, parmak izinizi bir finans kurumuna bankaya, gelecekteki güvenlik önlemleri, parmak izinizin mekânsal ayrıntılarını kuantum durumu biçiminde ışınlayarak, vücudunuza göre kişiselleştirilmiş bir dijital bilgi kutusunu etkili bir şekilde kilitleyen bir anahtar yaratabilir.

Buradaki fizik oldukça karmaşık olsa da, kavram kanıtlama deneyi artık laboratuvarda gerçekleştirildiğine göre, kuantum ışınlanma alanında daha fazla ilerlemeyi sabırsızlıkla bekleyebiliriz.