Kuantum ışınlama Rekoru: Çin Uzaya Foton Işınladı

Çin, Mozi uydusuyla ilk kuantum internet bağlantısını gerçekleştirdi. Yerden uzaya foton ışınlayan Çin hem uzaydan internetin hem de kuantum internetin öncüsü oldu. Kuantum ışınlama sistemleri yapısı itibariyle gözetlenemiyor ve kişisel bilgilerin gizliliğini koruyor. Peki güvenli kuantum internet nasıl çalışıyor?

Büyük Çin Güvenlik Seddi

Çin Seddi, Çin uygarlığının en büyük inşaat başarısı sayılır: Her ne kadar şehir efsanelerinde söylendiği gibi Ay’dan bakınca görülecek kadar büyük olmasa da 420 km yüksekte dönen Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan bakınca Çin Seddi’ni görebiliyoruz.

Ancak, Çin aynı zamanda interneti en sıkı sansürleyen ülke ve dünyanın en gelişmiş sansür sistemine sahip. Çin güvenlik duvarı ya da esprili takma adıyla Büyük Çin Güvenlik Seddi izinsiz VPN bağlantılarını 10 dakikada bir tarayıp otomatik olarak kesiyor.

Çin aynı zamanda hükümete karşı çıkmayan uslu vatandaşlara bedava tatil imkanı sunmakta ve muhalifleri de sağlık sigortasından mahrum etmekte kullanılabilecek olan sosyal karne bağlılık sistemini de kullanıma sundu.²

Jack Ma’nın Alibaba grubuna ait Ant Financial Services Group tarafından geliştirilen Sesame Credit sosyal karne sisteminde, adli durumunuzla sosyal ağlardaki paylaşımlarınız gözetlenerek fişleniyor ve size bir not veriliyor. Sosyal karne uygulaması 2020’de zorunlu olacak. Peki Çin vatandaşlarını bu kadar sıkı kontrol ederken, neden uzaydan kuantum internet kurdu ve foton ışınlamaya başladı?

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Herkesi gözetliyor ama kendi gözetlensin istemiyor!

Çin herkesi gözetliyor ve siber saldırı karnesi de kabarık olan bir ülke; ama Batı dünyasının da kendisini gözetlemesini hiç istemiyor. Bu yüzden yapısı itibariyle internetin araya giren adam saldırısıyla gözetlenmesine izin vermeyen bir kuantum internet sistemi kuruyor.

Bu bağlamda Çin, 2016 yılında Gobi Çölü’nden uzaya fırlattığı Mozi uydusuyla kuantum ışınlama deneylerine başladı ve geçen ay da 500 km mesafeye foton ışınlayarak kuantum internet rekoru kırdı.

İlgili yazı: Su Dünyası >> Kutuplardaki bütün buzlar erirse ne olur?

 

Kaptan Kirk olsa gülümserdi

Uzay Yolu’nun en atılgan kaptanı kesinlikle bu başarıyı alkışlardı; ama önce iki noktayı belirtelim: 1) Kuantum internetin temeli olan parçacık ışınlama teknolojisi, kuantum fiziğindeki dolanıklık özelliğiyle çalışıyor.

Dolanıklık teknik bir konu ve Einstein’ın büyük yanılgısı yazısında bunu detaylarıyla anlattım. Teknik bir konu olduğu için burada detaya girmeyeceğim; ama sizlere kuantum dolanıklığı tek başına anlatan ayrı bir yazı yazmaya söz veriyorum. 🙂

2) Kuantum ışınlama ile insanları ve eşyaları ışınlamak iki farklı konu ve bugünkü fizik bilgilerimize göre insanları ışınlamak imkansız. Yine de Uzay Yolu’ndaki ışınlama cihazı nasıl çalışıyor derseniz Işınla Beni Scotty! yazısına bakabilirsiniz. Şimdi gerçeğe dönelim ve Çin yapımı kuantum internetin nasıl çalıştığına bakalım:

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Dolanıklıkla çalışıyor

Bir fotonu alıyorsunuz ve kuantum açısal momentum durumunu değiştiriyorsunuz. Sonra da fotonu başka bir foton ile dolanıklığa sokuyorsunuz. Dünya’daki foton Spin A durumunda ise dolanıklığa girdiği foton da mutlaka Spin B durumunda olmak zorunda. Bu kuantum fiziğinin bir özelliği.

Işınlama da böyle çalışıyor: Çin önce Dünya’daki bir foton ile Mozi kuantum internet uydusundaki başka bir fotonu dolanıklığa soktu. Sonra Dünya’daki fotonu ölçüp Spin A durumunda olduğunu belirledi. Böylece Mozi’deki kardeş foton da otomatik olarak Spin B durumuna geçti.

Çin böylelikle Dünya’daki fotonun bilgisini uzaydaki bir fotona ışınlamış oldu! İşte uzaydan kuantum internet bu. Peki kuantum internet neden gözetlenemiyor?

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Gözetlemeye kalkarsak dolanıklık bozuluyor

Diyelim ki ABD Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA), Çin devlet daireleri arasındaki fiber interneti gözetlemeye karar verdi. Bunun için araya foton sokacak ki milleti dinleyebilsin.

Ancak, kuantum internette dolanıklığa girmiş A ve B fotonları arasında gözetleme amaçlı bir C fotonu sokarsanız ne olur? Göndericinin A fotonu (Dünya), alıcının B fotonu yerine (uzaydaki Mozi uydusu) NSA’in C fotonuyla dolanıklığa girer.

Bu da Dünya ile uzaydaki uydu arasındaki internet bağlantısını keser. Kısacası kuantum interneti gözetlemeye kalkarsanız internet bağlantısı kopar. Bu yüzden kuantum interneti kimse gözetleyemez. Çin bu ay başarıyla gerçekleştirdiği kuantum internet deneyi ile tüm ülkelerin önüne geçti.

Bunun ulusal güvenlik ve uluslararası ilişkiler açısından ne anlama geldiğini, özellikle de Amerika için ne anlama geldiğini zaten anlattım. Şimdi de yeni kuantum internet deneyini anlatalım:

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Uzun yürüyüş

Mass Effect 2 video oyunundaki intihar görevinin ikinci aşamasının adı Uzun Yürüyüş’tür. Uçurum kenarında geçen sırat köprüsü gibi ince bir patikadan yürüyerek galaksiyi kurtarmaya çalışırken, başa çıkamayacağınız kadar çok sayıda uzaylının saldırısına uğradığınızı hayal edin. Uzun Yürüyüş bu.

Ancak, Uzun Yürüyüş Çin için daha anlamlı; çünkü 1934-35 yıllarında Mao Zedong komutasındaki komünistler (işin içinde Kızıl Ordu var tabii ama konuyu dağıtmayalım) Chiang Kai-shek komutasındaki Ulusalcıların kuşatmasını yararak kaçmayı başardılar.

1 yıl süren zorlu yürüyüşün ardından Mao Zedung yeniden güç kazandı ve 1949’da rakibini yenerek bugünkü Çin Halk Cumhuriyeti’ni kurdu (Chiang Kai-shek de Tayvan’da sürgünde hükümet kurdu). Dolayısıyla tarihte uzun yürüyüşler anlamlı ve Çin de kuantum internet uydusunu Uzun Yürüyüş 2D adlı roketle uzaya fırlattı.

İlgili yazı: Güneş Yüzeyini Kaplayan Dev Kara Delik

 

Neden Mozi?

Mozi veya Batıdaki adıyla Micius, 2408 yıl önce yaşamış ünlü bir Çinli filozof. Konfüçyüsçülük ve Taoizme şiddetle karşı çıktığı için Çin Halk Cumhuriyeti’nin resmi ideolojisine uyuyor. Böylece Çin kuantum internet kurarken resmi devlet değerlerinin de tanıtımını yapıyor.

Her durumda Mozi uydusunu Dünya ile Güneş arasındaki Güneş-sabit yörüngeye yerleştirdi. Mozi her gün aynı saatte Çin’in üzerinden geçiyor.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Aslında süper hassas bir sensör

Mozi uydusuna çok hassas bir foton alıcısı diyebiliriz ve tek işi Dünya’dan gönderilen fotonları algılamak. Böylece Çinli fizikçiler uzayda kuantum dolanıklık, kuantum şifreleme ve ışınlama deneyleri yapabiliyor

Bu noktada kuantum bilgisayarla geliştirilen kuantum şifrelerin gelecekte bile kırılmasının çok zor olduğunu belirtelim. Kısacası Çin gözetlenemeyen internet kurarak ve kırılamayan internet şifreleri geliştirerek siber saldırıları engellemek istiyor.

İlgili yazı: Çin’den Kuantum İnternet Uydusu

 

Tüm savaşların anası

Robert Jordan, 14 ciltlik Zaman Çarkı dizisinde Karanlık Varlık ile yapılan son savaşı Tarmon Gai’don olarak adlandırıyor. Dizinin son cildinde, insanların Dünya’nın kuzeyindeki Shayol Ghul’da son savaşı vermek için uzun yürüyüşe başladıklarına tanık olursunuz. Dünyadaki son savaşa ise Üçüncü Dünya Savaşı diyoruz.

Einstein da nükleer silahları kast ederek “Üçüncü Dünya Savaşı’nda hangi silahlar kullanılacak bilmiyorum… Ancak, Dördüncü Dünya Savaşı sopalar ve taşlarla yapılacak” demişti. Bir anlamda yanılıyordu:

İlgili yazı: Galaksinin En Küçük Yıldızı Satürn Boyunda

 

Siber savaşlar

Putin geçenlerde Oliver Stone’un belgeseline katılarak Amerika ile Rusya arasındaki bir nükleer savaşta kimsenin sağ kalacağını sanmıyorum dedi. Bu yüzden Dünya’da 5 yıl önce Snowden’in NSA ifşaatlarıyla başlayan Üçüncü Dünya Savaşı’nın siber savaş olarak sürdürüldüğünü söyleyebiliriz.

Ancak, bu savaşın beklenmedik tarafı Çin oldu. Dünya’nın en güçlü süper bilgisayarlarına sahip olan Çin, gezegenin ilk fonksiyonel kuantum bilgisayarını geliştirirse bugün internette kullanılan bütün şifreleri kırma kapasitesine erişerek rakiplerinin önüne geçecek.

İlgili yazı: Holografik evren >> Varoluş içi boş bir hologram mı?

 

 

İşte kuantum internet bu

Peki kuantum ışınlama ışıktan hızlı iletişime izin veriyor mu? Kesinlikle hayır! Evet, dolanıklık uzay-zaman tanımaz; yani Dünya’daki bir foton, 10 milyar ışık yılı uzaktaki bir mavi dev yıldızın içinde yer alan başka bir fotonla dolanık olabilir. Böylece o fotonu anında etkileyebilir.

Ancak, dolanıklığın en önemli özelliğini unutmayalım: Siz bir fotonu Spin A durumuna sokarsanız ve karşı tarafa telefon açıp “Ben, benim fotonu Spin A durumuna soktum. O yüzden senin foton da Spin B durumuna geçerse bil ki o mesajı ben gönderdim” demek zorundasınız.

Yoksa siz ne mesaj gönderdiğinizi bilseniz de karşı taraf o mesajın sizden geldiğini bilemez. Bu yüzden kuantum internet ışıktan hızlı iletişime izin vermez. Zaten verseydi lambalar siz daha düğmesine basmadan yanar ve sonuçlar nedenlerden önce gelerek evrendeki neden-sonuç ilişkisini bozardı.

Ormanda Einstein 10 kaplan gücünde

Kısacası kuantum dolanıklık görelilik teorisini ihlal etmiyor. Evrende hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez. Biz de aslında kuantum ışınlama yaparken bir fotonu uzaydaki başka bir noktaya göndermiyoruz. Bunun yerine, Dünya’daki fotonun bilgisini silip uzaydaki fotona ışınlıyoruz ve uzaydaki foton Dünya’daki fotona dönüşüyor. Kuantum ışınlama madde transferi değil, bilgi transferidir.

İlgili yazı: Güneş Enerjili Otoyollar >> Fransa temiz enerji için yollara güneş paneli döşeyecek

 

Kuantum internet neden büyük başarı?

Bunun sebebi fotonların çok hassas olması. Onları birbiriyle dolanık halde tutmak çok zor. Eski ışınlama rekoru Dünya’da 100 km idi. Oysa Mozi uydusu ile uzaya doğru 500 km mesafeli kuantum ışınlama yaptık. Çin böylece kuantum internet rekoru kırdı.

Çinliler bunu başarabilmek için ülkenin en yüksek noktalarından biri olan Tibet’teki Ngari dağına yer istasyonu kurdular. Böylece yerden ışınlanan foton bilgisini bozabilecek olan atmosfer tabakasını 4 km kısaltmış oldular. Yerden 4 km yüksekte havanın incelmesi de gürültüyü azaltarak buna yardımcı oldu.

Böylece Mozi uydusu Çin ufkunda doğarken, Dünya’ya maksimum 1400 km uzakta uçtu ve öğle vakti tepeden geçerken gezegene 500 km’ye kadar yaklaştı.

Buna rağmen Çinlilerin foton ışınlamak için saniyede 4000 foton üretmesi gerekti. Ardından bunları gece yarısı uyduya ışınladılar. Elbette dolanık fotonların diğer eşini kendilerine tuttular. Çinliler 32 gün boyunca uzaya milyonlarca foton ışınlamaya çalıştılar. Bunların 911’i başarılı oldu.

İlgili yazı: Interstellar Filminde Işıktan Hızlı Yolculuk Ne Kadar Gerçekçi?

 

Milyonda bir başarı, başarı sayılır mı?

Bugün internette gönderdiğiniz 1 megabayt verinin sadece 911 baytı hedefine ulaşırsa internet bağlantınız kopar. Dolayısıyla kuantum internet henüz emekleme aşamasında ve 2030’dan önce yaygınlaşması pek mümkün değil.

Buna karşın, doğada insan ışınlamanın önündeki en büyük engelin bizzat dolanıklığa izin veren kuantum fiziği olduğunu görüyoruz. İnsan ışınlamanın neden zor olduğunu görmek için de kuantum fiziğinde klonlama yasak ve kara deliklerin tersi ak delikler yazılarını okuyabilirsiniz. Merakta kalın.

Hollanda 2030’a kuantum internet geliştiriyor

¹Ground-to-satellite quantum teleportation
²Social score