Superpozisiya kvant mexanikasında ən təəccüblü və çaşdırıcı anlayışlardan biridir. Klassik fizika deyir ki, cisim ancaq müəyyən vəziyyətdə və ya müəyyən vəziyyətdə ola bilər. Məsələn, top ya masanın üstündə, ya da yerdə ola bilər, lakin hər ikisi eyni anda ola bilməz. Kvant mexanikası, xüsusilə çox kiçik hissəciklər (məsələn, elektronlar, fotonlar və ya atomlar) səviyyəsində tamamilə fərqli bir mənzərə təqdim edir.
Kvant səviyyəsində bir hissəcik eyni anda iki və ya daha çox fərqli vəziyyətdə ola bilər. Bu o deməkdir ki, hissəcik həm “burada”, həm də “orada” və ya həm “yuxarı” həm də “aşağı” spin vəziyyətində ola bilər. Bununla belə, bu dövlətlər müşahidə edilənə qədər birlikdə yaşayırlar. Zərrəciyin bu çoxlu vəziyyətdə olması onun müşahidə olunmayana qədər müəyyən bir vəziyyətdə və ya vəziyyətdə olmaması deməkdir.
Bu konsepsiya avstriyalı fizik Ervin Şrödingerin məşhur “Şrödingerin pişiyi” düşüncə təcrübəsi ilə simvollaşdırılır. Bu təcrübədə, kvant superpozisiya prinsipinə əsaslanaraq, zəhərli qazın buraxılmasına səbəb ola bilən radioaktiv atomu olan qutunun içərisinə pişik yerləşdirilir. Atom çürüdüsə, zəhərli qaz ayrıldı və pişik öldü; Atom çürüməzsə, pişik diridir. Amma kvant superpozisiya prinsipinə görə, qutu açılana qədər pişik həm ölü, həm də diri ola bilər. Qutunu açıb müşahidə etdikdən sonra pişik bu iki vəziyyətdən birinə “yıxılacaq” və ya ölü, ya da diri olacaq. Bu təcrübə kvant dünyasının qəribəliyini izah etmək üçün metafora kimi istifadə olunur.
Superpozisiya dalğa-hissəcik dilemması ilə də əlaqələndirilir. Kvant hissəcikləri həm dalğalar, həm də hissəciklər kimi davranırlar. Məsələn, elektron həm bir nöqtədə, həm hissəcik şəklində, həm də dalğa kimi müxtəlif mövqelərdə mövcud ola bilər. Məşhur “qoşa yarıq təcrübəsi” göstərir ki, elektron eyni vaxtda iki yarıqdan keçir və hər iki yerdə ola bilən dalğa kimi davranır, lakin müşahidə aparıldıqda özünü tək yarıqdan keçən hissəcik kimi aparır. Bu, kvant hissəciklərinin superpozisiyasına xas olan bu “həm də” vəziyyətin bariz nümunəsidir. Superpozisiya kvant kompüterlərinin iş prinsiplərinin əsasını təşkil edir. Ənənəvi kompüterlər məlumatı "bit" adlanan ikili vahidlərlə (0 və ya 1) emal edərkən, kvant kompüterləri superpozisiyada ola bilən "qubit" adlanan vahidlərlə işləyir. Bu o deməkdir ki, bir kubit həm 0, həm də 1 vəziyyətində ola bilər, yəni eyni vaxtda bir neçə hesablama apara bilər. Bu, kvant kompüterlərini klassik kompüterlərdən qat-qat güclü edir, çünki onlar eyni zamanda bir çox fərqli imkanları idarə edə bilirlər.
Superpozisiya əslində kainatın necə işlədiyinə dair anlayışımızı kökündən dəyişir. Gündəlik həyatda müşahidə etdiyimiz əminliklər və aydın vəziyyətlər kvant səviyyəsində yox olur. hissəciklər müşahidə olunana qədər eyni anda birdən çox vəziyyətdə ola bilər. Bu, fiziklər üçün həm son dərəcə maraqlı, həm də çaşdırıcıdır, çünki makroskopik dünya ilə kvant dünyası arasındakı bu əlaqəni tam başa düşmək üçün araşdırma hələ də davam edir.
Mənbə: Buzzfeed
Tərcümə etdi: Mina Yadigarlı
