”Bir anlamda zamanı dondurarak, zaman kristalleri üretmek!”
Google, 2021 yılı Ağustos ayında, teknoloji ve bilim dünyasının son derece önem verdiği bir atılımla, yeni bir kuantum üstünlüğüne ulaştığını bildirmişti. Google Yapay Zeka Bölümü tarafından oluşturulan 53 kübitli bir kuantum işlemci olan ”Sycamore” adlı bilgisayarın, bir ”Zaman Kristali” oluşturması nedeni ile, Isaac Newton’un hareket yasasına karşı gelinmiş olunabileceği savunuluyor.
Newton’un hareket yasaları, bilindiği gibi; bir cisim üzerine etki eden kuvvetler ve o cismin hareketi arasındaki ilişkileri ortaya koyan üç yasa. Termodinamiğin ikinci yasası ise; izole sistemlerin entropisinin asla azalmayacağını belirtir. Ne var ki, Zaman Kristalleri; entropi açısından bir sistemin mekanik işe çevrilemeyecek termal enerjisi hakkında olumlu bir sonuç ortaya koyarak, üretilen sürecin ölçeklenebilir olduğunu belirtiyor.
Teorik zaman kristali kavramı, maddenin yeni bir aşaması olarak, hareket yasası ile çelişiyor. Zaman kristali ile, sürekli termal denge dışında çalışabilen maddenin yeni bir evresini oluşturmak mümkün.
Oda sıcaklığında bir suya buz eklendiğinde su soğuyacaktır, ne var ki sonunda oda sıcaklığına gelmektedir. Bu süreç termal dengedir. Termal denge dışında çalışan bir sistem kuran, Google’ın Sycamore adlı kuantum bilgisayarı, normal fizik kurallarına karşı bir işleyişe sahip olan ‘Zaman Kristalleri’ üretebiliyor.
Böylece, ”termodinamiğin ikinci yasasından kaçmak mümkün mü veya araştırma nerelere uzanacak?’‘ diye sorabiliriz. Bulgular tam anlamı ile resmileşmeden sorgulanabilir nitelikte olmaya devam edecektir.
Bir anlamda zamanı dondurarak, zaman kristalleri üretmek, öncelikle mikroskobik kuantum dünyasında olasıdır. Maddeyi oluşturan atomlar, zamanda tek yönde simetrik dizilince, ortamdan enerji çekmeden, kendiliğinden periyodik hareketler yaptırıldığında zaman kristalleri oluşuyor. Atomların enerji harcamadan sonsuza dek titremesi termodinamik yasalarına aykırıdır.
Zaman kristallerini; 2012 yılında Nobel ödüllü teorik fizikçi Frank Wilczek öne sürmüş ve zaman içinde hiç enerji harcamadan periyodik hareketler yapan atomları; ”4B madde” adı ile kategorize etmiştir.
Mutlak sıfıra kadar soğutulan madde için, zaman bir anlamda durmaktadır, atomlara az miktarda enerji ekleyerek kendiliğinden devam eden periyodik hareketleri başlatarak, zaman kristali oluşturmak mümkündür.
Bir zaman kristali hem stabil kalıp hem de akım halinde olabilir ve herhangi bir rastgele süreç durumuna asla girmez. Google bunun sadece bir seferde görülmediğini ve oluşan sürecin ölçeklendirilebilir olabileceğini belirtiyor.
Kuantum bilgisayarların temeli olan ve 1 veya 0 sayılarını temsil edebilen atom altı parçacıklar halindeki kübit hareketleri bir yana, şimdiki kuantum bilgisayarları sınırlardan taşıyor. Eğer Google kuantum bilgisayarlarıyla yapılan iş, zaman kristallerinin Dünya üzerindeki bir senaryoda kullanımlarına uzanırsa, teknolojinin, bilgisayar hafıza ve işlem etkileri son derece büyük bir potansiyele sahip demektir.
Ayrıca Sycamore adlı kuantum bilgisayarının, klasik bilgisayarın 60 saatte çözebileceği zor problemi 200 saniyede çözdüğü söyleniyor. Böyle bir durum, kuantum üstünlüğüdür. Bilgisayar, elektrik akımına bağlı olarak çalışmıyor, elektron ve proton gibi atom altı parçacıkların fiziksel özelliklerine dayanan bir sistemle işliyor. Bu maddeler aynı anda hem madde, hem de dalga boyu olarak davranabildiği için, tek fiziksel bir tanımlama kullanmak da olası değil. Aynı anda birden fazla genliğe sahipler. Birbirleriyle bağlantılı veya karşıt durumda olabiliyorlar.
Geliştiğinde enerji kaybetmeden, durumlar arasında sonsuza kadar geçiş yapabileceği öne sürülen Zaman Kristali, Google’ın kuantum kriyostatlarının içinde soğuk tutulan Sycamore çipinde oluşturulmuş.
Tekrar edersek; hiç enerji kaybetmeden, iki durum arasında sonsuza kadar döngü yapabilme yeteneğinin, zaman kristallerinin, fiziğin en önemli yasalarından biri olan termodinamiğin ikinci yasasına direnerek, kararlı kalması anlamına geldiğini söyleyebiliriz.
Bilim insanları, Sycamore kuantum işlemcisinin çekirdeğindeki kübitleri kullanarak, yaklaşık 100 saniye boyunca zaman kristali oluşturmuşlar ve Zaman kristalleri, fizikçiler için sihirli nesneler. Fizikteki en sert yasalardan termodinamiğin ikinci yasasını es geçebildikleri öne sürülmektedir. Çin ise, Google’dan 10 milyar kat hızlı kuantum bilgisayarı ürettiğini ileri sürüyor ve Kuantum Üstünlüğü kimin elinde, bunu zaman gösterecek.
Matrıx ve Moleküler Nanoteknolojik Simülasyon
Muazzam bir hesaplama mimarisi bulunan beynimizin, prensipte tamamen gerçek görünecek bir sanal gerçekliğe yeterince hızlı bir bilgisayarda uyumlanmış bulunması olasılığı zaman zaman düşünülmüş ve Matrix gibi filmlere konu olarak işlenmiştir.
İleri moleküler nanoteknoloji kullanılan bir bilgisayar olsaydı, burada simüle edilmiş sanal bir gerçeklikte yaşadığımızı, bu bağlamda da beynimizin simülasyonun bir parçası olduğunu düşünseydik; bilgisayarlar, insanlık tarihinin tüm zihinsel tarihçesini simüle edebilir miydi?
Bir uygarlık, bu türden bilgisayar üretebilir, yeterli bilgi işlem gücüne de sahip olabilir.
Bunun bir kısmını Matrisler oluşturmaya ayırmış olsaydı, simüle edilmiş insanlar da o dizeylerde var olacaktı.
