Kuantum Dolanıklık Nedir?

Mahir E. Ocak

Klasik mekanikte, bir sistemin özellikleri içerdiği parçacıkların konumları ve hızları ile tanımlanır. Konum ve hız, zaman içinde değişen dinamik değişkenlerdir. Kuantum mekaniğinde ise durum tamamen farklıdır. Konum ve hız herhangi bir anlam ifade etmez. Parçacıkların belirli bir konumları ya da hızları yoktur. Kuantum mekaniğinde sistemin durumu, dalga fonksiyonu olarak adlandırılan fonksiyonlar kullanılarak tanımlanır. Bu fonksiyon belirli bir anda sistemin belirli durumlarda bulunma ihtimalleri hakkında bilgi verir.

Kuantum mekaniğine göre bir sistemin dalga fonksiyonu, o sistemi tanımlayan Schrödinger denkleminin herhangi bir çözümü olabilir. Ölçümler sonucunda elde edilebilecek sonuçların her biri Schrödinger denkleminin özdurumlarıdır ve denklemin birbirinden bağımsız çok sayıda özdurumu vardır. Bir sistemin belirli bir andaki dalga fonksiyonu, sistemin ölçümler sonucunda bulunabileceği özdurumların herhangi bir lineer kombinasyonu olabilir. Çok sayıda özdeş sistem üzerinde aynı ölçüm yapıldığı zaman sonuçlar dalga fonksiyonu tarafından tahmin edilen olasılıklara uygun çıkar.

Kuantum dolanıklık, birden fazla parçacık içeren sistemlerde görülür. Örneğin iki elektrondan oluşan bir sistemi ve sadece bu elektronların bulunabileceği spin durumlarını ele alalım. Bir elektronun spini iki özdurum ile ifade edilebilir. Bu durumları |↑> ve |↓> ile gösterelim. Bir elektronun spin durumu bu iki durumun herhangi bir lineer kombinasyonu olabilir. Örneğin sonsuz sayıdaki muhtemel durumdan bazıları şunlardır : (|↑> + |↓>)/√2, (|↑> – |↓>)/√2, (0.6*|↑> + 0.8*|↓>).

İki elektronun spin özdurumları da farklı elektronların spin özdurumları kullanılarak yazılabilir. Bir elektronun spininin iki özdurumu olduğu için iki elektronun spinlerinin farklı dört öz durumu olabilir: |↑> |↑>, |↑> |↓>, |↓>|↑>, |↓> |↓>. Bu gösterimde ilk simge birinci elektrona, ikinci simge ise ikinci elektrona karşılık gelir. Örneğin |↑> |↓> durumundaki bir sistemde, birinci elektron |↑> durumunda ikinci elektron ise |↓> durumundadır. |↓>|↑> durumundaki bir sistemde ise birinci elektron |↓> durumunda ikinci elektron ise |↑> durumundadır. Tek parçacıklı sistemlerde olduğu gibi, sistemin herhangi bir andaki durumu bu dört özdurumun herhangi bir lineer kombinasyonu olabilir. Bu lineer kombinasyonların bazıları dolanık durumlar olarak adlandırılır. Örneğin (|↑> |↓>-|↓>|↑>)/√2 dolanık bir durumdur.

Bu durumdaki bir sistemdeki elektronların spin durumları birbirinden bağımsız değildir. Ne birinci elektron |↑>, ikinci elektron ↓> durumunda ne de birinci elektron |↓>, ikinci elektron |↑> durumundadır. Parçacıkların spin durumu dolanık olduğu için biri üzerinde yapılan ölçüm diğerini de etkiler. Örneğin ölçüm sonucunda birinci parçacığın |↑> durumunda olduğu bulunursa ikinci parçacığın durumu |↓> durumuna “çöker”. Aynı şey dolanık olmayan durumlar için doğru değildir. Örneğin (|↑> |↑>-|↓>|↑>)/√2 durumu dolanık değildir. İkinci parçacık, birinci parçacığın durumundan bağımsız olarak |↑> durumundadır. Dolayısıyla birinci parçacık üzerinde yapılan bir ölçüm ikinci parçacığın durumunu etkilemez.

Bilim ve Teknik Eylül 2014

  • #1 Yazan: onur
    yaklaşık 8 ay önce

    Evrendeki adalet ve dengeyi ifade ediyor bu gerçek bana göre , atom altında anında yansıma gösteren bu dolanık etkiler makro dünyamızda imtihan sırrı gereği hemen etki yapmıyor, mesela birinin canını mı yaktın: artık o kişiye çektirdiğin acıyla dolanık hale gelirsin ve o acı geri senden aynen çıkar ama ne zaman nasıl çıkar belki on yıllık sonra ama tövbe etmedikçe çıkar, bu etki tepki yasası ayni zamanda newton un da bahsettiği yasa, fizik yasalarının bu şekilde maneviyat alanına yansımaları olduğunu düşünüyorum yani ektiğini biçmek anlamında Karma, Newton yasasının ve dolanıklığın ruhsal versiyonudur

    • #2 Yazan: Kalender Kılıç
      yaklaşık 5 ay önce

      Zeki ve sezgisel bir çıkış. Ben de böyle düşünüyorum. Fakat ayırım şu olabilir mi?: Birbirini besleyen nedenler zinciri mi var! Bir kötülük yapıldı ve o kötülüğü adresine mi gönderdi! Belki kötülüğü yapan, önceki bir intikamın itkisi mi! Burada bence bu çizgi altı seviyeden çizgi üstüne,mutlak alana çıkmalıyız. Tövbe kökünü’ Yunusun dizeleriyle tekrarladığımızda tam olmuşluğu dengeli sürdürmeliyiz! Yani Dolanılıktan kurtulmak için, bağımsız irademizin bunu hak etmesi lazım! Dolanıklık ‘bağımlı denge” dir benim için! Ben dengemi bağımlılıktan değil de kendi iç dengemi kurabilirsem cennete girerim mi? Teşekkürler

  • #3 Yazan: Eren
    yaklaşık 1 yıl önce

    Sağ el kuramını hangi makalenizde anlatmıştınız

*