Kuantum Bilgisayarı Nedir, Nasıl Çalışır?

Kuantum bilgisayarın tanımı, verilen üzerindeki işlemleri yapabilmek için kuantum- mekanik, dolaşma ve bindirme gibi unsurların kullanılması için gerekli olan teorik hesaplama ağını kullanan bilgisayar şeklinde yapılmaktadır.

Gittikçe globalleşen ve dijitalleşen dünyada bireyler için en önemli ögenin zaman olduğu düşünüldüğünde kuantum bilgisayarların önemi bütünüyle gözler önüne serilecektir. Çünkü kuantum işlemci sayesinde işlem yapma gücünün binlerce kat hızlanması zamandan büyük ölçüde bir tasarruf sağlamaktadır.

Lesitin nedir, faydaları nelerdir? Yazımıza da bakabilirsiniz.

Kuantum Bilgisayar Nedir konusuna kısaca değindik. Şimdi detaylara geçelim.

Kuantum Bilgisayarlar Nasıl Çalışır?

Kuantum bilgisayarların çalışma prensibi iki farklı olguya dayanmaktadır. Bunlar ise şu şekildedir:

• Kuantum süperpozisyonu
• Kuantum dolanıklığı

Süperpozisyon sayesinde depolanması istenen veri miktarı arttırılmaktadır ve bu artış üssel olarak gerçekleşmektedir. Bu sayede aynı anda verilerin işlenmesi mümkün hale gelmektedir. Oysaki klasik bilgisayarlarda durum daha farklıdır. Doneler teker teker her bir bit için ayrı şekilde işlenir. Bu da hem kullanıcı hem de programcı açısından büyük bir zaman kaybına yol açar.

Kuantum bilgisayarlardaki üssel artış ve hızdan kaynaklı olarak tahminen, evrendeki tüm atom sayısından fazla olasılığın hesaplanmasının yaklaşık olarak 300 kübitli bir bilgisayar ile mümkün olabileceği düşünülmektedir.

Klasik Bilgisayarlar ile Kuantum Bilgisayarların Farkı

Kuantum bilgisayarların en belirgin özelliği, klasik bilgisayarlar tarafından yapılan bilgi sayım işlemlerinin kuantum fiziği metotları kullanılarak yapılmasıdır. Bu sayede normal bilgisayarların ulaştığı işlem hızının çok daha fazlasına ulaşılabilmektedir ki bu da zamandan büyük ölçüde tasarruf demektir. Yani temel düzeyde teknik bilgilere değinilmeden bakıldığında normal bilgisayarlar ve kuantum bilgisayarlar arasındaki fark, kuantum bilgisayarların binlerce kat daha hızlı çalışma presibine sahip olmasıdır.

Klasik bilgisayarlarda bilgi depolayan birim “bit” tir. Kodlamaları ise 0 ile 1 sayıları ile yapılmaktadır. Ancak her bir bitte 0 ile 1 arasında tek bir bilgi depolamaya yer vardır.  Bu da demektir ki işlem kombinasyonları yapılırken tek bir bit için 0 ile 1’ den biri seçilerek kodlamalar ve hesaplamalar yapılmaktadır. Öte yandan kuantum bilgisayarlarda ise bit teriminin yerini “kübit” almıştır ve 0 ile 1 aynı anda temsil edilebilmektedir. Bu durum süperpozisyondan ilkesinden kaynaklanmaktadır.

Tüm bu ilkeler kuantum bilgisayarların işlem yapma gücünü oldukça arttıran unsurlardır. Normal bilgisayarlarda herhangi bir zaman içerisinde bulunması olası olan 4 durum hesaplanmışken kuantum bilgisayarlarda ise bu dört olası durum aynı anda uzayda gözlemlenebilmektedir.

Kuantum Bilgisayar İle İlgili Video Anlatımı

Kuantum Bilgisayar Nedir konusuyla ilgili bilgilendirici bu videoyu da izlemenizi öneriyoruz.

Dünyadaki Kuantum Bilgisayarlar ve Mekanizmaları

Günümüzde kullanılan kuantum bilgisayarları tek kapılı ve çoklu kapılı devre sistemleri ile çalışmaktadır. Kullanılan bu kapılı sisteme ise kuantum algoritması denilmektedir. İkisini birbirinden ayıran nitelik ise manipülasyonun birinde tek bir kübiti kapsamasıyken diğerinde iki kübiti birden kapsamasıdır. Dolanıklık olarak adlandırılan işlem ise çoklu kapılı sisteme dahildir.

Birden çok metot kullanarak yapılabileceği öngörülen kuantum bilgisayarlarında kullanılabilmesi öngörülen materyallerin bazıları şunlardır:

• Süper iletken devreler
• Tuzaklanmış iyonlar
• Nötr atomlar
• Kuantum noktalar
• Fosfor atomları implant edilmiş silisyum çipler

IBM, Google, Microsoft ve Rigetti gibi büyük firmaların tercihi çoğunlukla iletken devrelerden yanadır. Ancak tuzaklanmış atomlar üzerindeki bilimsel araştırmalar da devam etmekte ve ciddi sonuçlar vermektedir.

Bilgisayarda olması gereken programlar hakkında bilgileri de inceleyebilirsiniz.

Kuantum Bilgisayarların Üretilmesi ve Kullanımı

Günümüzde kuantum bilgisayar üretimi yapan firmaların başında D- Wave Systems gelmektedir. Şirkete yatırım yapan ve üretilen kuantum bilgisayarları satın alan firmalar ise NASA ile Google.

Google, hızlı web aramaları ile yapay zeka konularındaki araştırmalarına hız kazandırmak adına kauntum bilgisayarları kullanmayı tercih ederken NASA ise örüntü tanıma, hava trafik kontrolleri ve görev planlama gibi alanlarda kullanmaktadır.

Yapılan araştırmalara göre mevcut kuantum bilgisayarların işleyişi tam olarak kuantum fiziği teorileri ile örtüşmemektedir. Sistemlerin tam anlamıyla oturmaması ve uzmanların da bu konuda henüz yeteri kadar bilgi ve tecrübeye sahip olmamasından kaynaklı olarak mevcut kuantum bilgisayarların beklenen hızda çalıştıklarını söylemek mümkün olmuyor. Öyle ki şu an üretilen kuantum bilgisayarların mevcut klasik bilgisayarlardan yaklaşık 100 kat daha yavaş çalıştığı bilinmektedir.

Gelecekte planlanan kuantum bilgisayarların zamanla ve teknolojik ilerlemeler ile birlikte üst düzeye ulaşacağı tahmin edilmektedir.

Gelecekte Kuantum Bilgisayar Kullanımı

Belirtildiği üzere kodlama sisteminin artık 0 ile 1’lerden uzaklaşarak karmaşık sayılar ve kuantum dalgaları üzerine kurulması kodlama açısından büyük bir zorluğa yol açıyor. Bu sebepledir ki günümüzde oldukça büyük ve sayılı birkaç firma haricinde şahsi kullanıma tahsis edilen bir kuantum bilgisayar bulunmuyor.

Yakın gelecekte de de yine klasik bilgisayarlar ile kuantum bilgisayarların bir arada kullanılmaya devam edilmesi planlanıyor. Çünkü hem algoritmik açıdan oldukça komplike hem de tüm bu sistemin sorunsuz tamamlanması oldukça zor. Ki bu durum da klasik bilgisayarlar avantajlı konuma düşürüyor. Zira ileride hala sistemsel sıkıntılardan dolayı gelecekteki kuantum bilgisayarların normal bilgisayarların yapabileceği pek çok işlemden geride kalacağı düşünülüyor.

Siber saldırı nedir? Detaylarını da inceleyebilirsiniz.

Kuantum Bilgisayar Nedir konusuyla ilgili Sıkça Sorulan Sorular

Kuantum Bilgisayarı Nedir konusuyla ilgili yorumlarınızı ve sorularınızı bekliyoruz.