Yeni Teknoloji: Kuantum Bilgisayar Nedir ve Nasıl Çalışır?

Kuantum bilgisayar modern dünyanın en iyi süper bilgisayarlarının bile erişemeyeceği hızlarda hesaplamalar yapılabilmek için Kuantum mekaniği kullanılarak oluşturulmuş bilgisayardır. Kulağa ilginç geliyor değil mi? Önce size Kuantum Mekaniği ne demek onu açıklayayım.

Kuantum Mekaniği nedir?

Kuantum mekaniği atom altı parçacıkları inceleyen temel fizik dalına denir. Dalga mekaniği olarak da adlandırılabiliyor.

Kuantum Mekaniği bizlere moleküllerin, atomların ve bunları meydana getiren elektron, proton, nötron, kuark, gluon gibi parçacıkların özelliklerini anlatmaya çalışır.

Kuantum Bilgisayar Nasıl Çalışır?

Kuantum bilgisayarının nasıl çalıştığını anlamak istiyorsanız eğer basit şekilde açıklamama izin verin; Bilgisayarınızda LoL oynadığınızı hayal edin ve rakibinizin yapabileceği bütün hamleleri tahmin etmeye çalışın.

Normal bir bilgisayarda yaptığımız şey budur aslında. Mümkün olan bütün hamleleri gerçekleştirene kadar rakibinizin her hamlesini hesaplamaktan ibarettir bu süreç zaman alıcı da olabilir.

Eğer kuantum bilgisayarınız varsa, Kuantum bilgisayar rakibinizin tüm hamlelerini aynı anda çözer ve normal bir bilgisayarın harcadığı süreye nazaran çok kısa sürede olayı gerçekleştirir.

Kuantum bilgisayar ve normal bilgisayarın benzer özellikleri de bulunur. Her ikisinde de aldığı bilgiyi işlemek için devreler, çipler bulunur ve ikisi de aslında aynı algoritmalar tarafından çalıştırılabilir.

İkisi arasındaki fark bilgiyi nasıl işlediklerindedir. Normal bilgisayarlar bir akımın açık veya kapalı durumunu temsil eden ikili bitleri (0 ve 1) kullanır.

Ancak kuantum bilgisayarlar iki durumun da aynı anda bulunduğu kübitleri kullanır. Bu süperpozisyon olarak bilinen bir özelliktir.

Peki Kübit Nedir? Bir kübit, iki durumun doğrusal bir kombinasyonunu elde etmek için süperpozisyonun kuantum mekaniği olgusunu kullanmasıdır.

Kübitlerin bu özel yeteneği olasılıklar dünyasının kapılarını açarak Kuantum bilgisayarın bilgiyi ikili bitlerden temel olarak farklı bir şekilde işlemesine ve potansiyel olarak da teknolojinin geleceğinde devrim oluşturmasıyla tanınır.

Süperpozisyon Tam Olarak Ne Demektir?

Mesela yazı ve tura da parayı havaya fırlattığınızda iki ihtimal vardır; yazı ve tura görünme ihtimali.

Benzer şekilde bir kübit aynı anda hem 0 hem de 1 durumunda bulunabilir. Bir kuantum bilgisayarda birden fazla kübitten oluşan sistemin aynı anda birden fazla duruma sahip olduğunu düşünün ve bu da kuantum bilgisayarlarının birçok çözümü aynı anda veri olarak sunabilmesine yol açar.

Bu normal bilgisayarın yapamayacağı bir şeydir. Klasik bilgisayar 10 veri sunabilirken kuantum bilgisayar 150 veriyi aynı anda önünüze sunabilir.Bu yeteneğe baktığımızda kuantum bilgisayarlar sorunları, klasik bilgisayarlara nazaran çok daha hızlı çözerler.

Kuantum bilgisayarlar sadece bu özellikleriyle kalmıyor. Bilgisayarda birçok kübitler birbirlerine dolaşabilirler. Yani birbirlerinden ne kadar uzakta olursa olsun diğer kübitleri etkileyebileceği ve aynı zamanda tüm sistemi etkileyebileceği şekilde çalışır.

Bu normal bilgisayarlarının başaramayacağı önemli miktarda yüksek hesaplama gücüne de olanak sağlar.

Dolaşmış kübitler kuantum dolaşığı adı verilen olgu sebebiyle sorunsuz şekilde çalışabilirler.

Kuantum bilgisayarlar normal bilgisayarınıza yahut laptopunuza hiç benzemez. Kuantum bilgisayarın olduğu bir odaya girdiğiniz zaman ilk farkedeceğiniz şey büyük karmaşık görünümlü, avizeye benzer madde olacaktır. Hatta bunu süs eşyası bile sanabilirsiniz.

Etrafında birçok kablo sarmalı, küçük büyük boyutta tüpler vardır. Labirentlere benzer. Sanki Matrix filminden bir kare görmüş gibi hissedebilirsiniz.

Kuantum bilgisayarlar birkaç yıldır çeşitli şekillerde varlıklarını sürdürüryorlar. Bazı teknoloji şirketleri yazılım geliştirme ve programlama dilleri için değerli kaynaklar olarak hizmet veren kuantum bilgisayarlara zaten sahipler. Ancak herkesin evinde kullanabileceği bilgisayar türlerinden değildir.

Kuantumda Son Gelişme

Kuantum hesaplamada son zamanlardaki en önemli gelişme 2019 yılında Google’ın kuantum bilgisayarıyla kuantum üstünlüğünü iddia ettiği zamandı.

Belirli bir tür hesaplamayı en güçlü klasik bilgisayardan çok daha hızlı ve verimli şekilde gerçekleştirmek için özel Sycamore işlemcileri kullanıldı.

Kuantum üstünlüğünün bu gösterimi bu bilgisayarların gerçekten de belirli görevlerde normal bilgisayarları büyük oranda aşabileceği ve normal bilgisayarların yapamayacağı işlemleri yapabildiğini kavramını doğrulamış oldu.

Bu ilerleme aynı zamanda Microsoft, IBM gibi diğer şirketlerin daha iyi ve büyük sonuçlar elde edebilmek için kuantum araştırmalarını yoğunlaştırmasına da yol açmıştı.

Kuantum bilgisayarlar yapay zekayı büyük oranda geliştirecek süper hesaplama yeteneğine sahiptir. Kuantum bulut Bilişim hizmetleri çok miktarda bulunan veriyi ve karmaşık hesaplamaları benzeri görülmemiş bir halde ve hızda işleyerek makine öğreniminde devrim oluşturma potansiyeline sahiptir.

Siber güvenlikte kuantum bilgisayarlar aktif kullanımda veri şifrelemeyi destekleyerek güçlü koruma oluşturabilirler aynı zamanda tıbbi ve ilaç alanında, hava durumu tahminlerinde, otomobil ve akü teknolojisinde de yenilik oluşturmaya hazırlanıyorlar diyebilirim.

Kuantum bilgisayarların yaygın hale gelmesi ve büyük ölçekte ticari kullanım görmesi çok uzun yıllar alacak gibi görünse de bu bilgisayarların eninde sonunda yalnızca karmaşık sorunları çözmekle kalmayıp aynı zamanda çözüm bulmanıza da yardımcı olacak kadar güçlü olacağını söylemek mümkün.

Belki de yıllar sonra donanım kategorisinde kuantum bilgisayar toplarız kim bilir..