Kuantum bilgisayar hakkında bilgileri derledik. Konu kuantum alanına girince anlamak ve bu bilgisayarı göz önüne getirip canlandırmak çok zorlaşıyor. Kuantum fiziği alanı kavramları işi iyice zorlaştırıyor tabii. Bu bilgisayarlarla bir yeni bir çağın başlayacağı ise artık bir gerçek. İyi okumalar.
Kuantum Bilgisayar Nedir?
Kuantum bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarlardan hayal edeceğimizden daha hızlıdır. Kuantum fiziğinin superposition ve entanglement unsurlarından güç alıp bilgiyi çok hızlı ve benzersiz şekillerde işleyen bilgisayarlara denir. Verilerde işlem yaparken herhangi bir bilgisayardan daha hızlı ve verimli işlem gücüne sahiptir.
Kuantum fiziğinin gelişmesi ile kuantum bilgisayar kullanılması düşüncesi de ilerleme kaydetti. 1980’lerin başında Nobelli fizikçi Richard Feynman tarafından kuantum fiziğinin karmaşık ve uzun süren denklemlerini çözümlemek ve simüle etmek için düşünmüştür. 1981 senesinde Paul Beniof, Max Planck’ın fikirlerinden yola çıkarak kuantum bilgisayar teorisini oluşturdu.
Kuantum Bilgisayar ve Zorlu İşlemler
Kuantum bilgisayarlar, çok zor kuantum algoritmalarını standart bir bilgisayarın işlemcisinden çok çok hızlı çalıştırabilen bilgisayarlardır. Bunları yaparken fotonlar, atomlar ve elektronlar ile temel parçacıkların süper iletken devreler gibi büyük sistemlerin çalışmasından sorumlu olan kuantum mekaniği ilkelerini kullanarak gerçekleştirir. Atom altı parçacıklarının birden fazla durumda var olma ilkesinden yararlanır.
Kuantum Bilgisayarlar Nasıl Çalışır?
Enerjiyi ve maddeyi atom ve atom altı seviyede incelemeye çalışan kuantum teorisinin ilkeleriyle geliştirilmiştir. Kuantum bilgisayarlarda işlem yapılırken kuantum bitleri (qubit) diye de bilinen kuantum bitlerini ve süper pozisyon yani atom altı parçacıkların birden fazla durumda var olma özelliğinden faydalanır. Kübitler oldukça hassastır ve bakımları çok zordur. Bulunduğu ortamdaki en küçük değişikliğe bile tepki verir ve verilerini kaybedebilirler. Kübit (qubit) ismi verilen bu birimlere bilgiyi depolarlar.
Kuantum bilgisayarlar, standart bilgisayarların bit birimlerini kullanmaz kübit adı verilen bu birimleri kullanırlar. Kuantum bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarlar gibi 1 ya da 0 olan transistörleri kullanmaz. Bilgileri sadece 0 ve 1 olan geleneksel bilgisayarların aksine kuantum bilgisayar da bir kübit bunlardan biri olabilir. Hem 0 hem de 1’in bir süperpozisyonu olur. Bu süperpozisyon da işlemleri, güvenli hesaplamalar ve dönüşümler gerçekleştirerek paralel hale getirir.
Kuantum Bazlı Bilgisayarların Bazı Sorunları
Kübitlerin kırılgan yani hassas olmasından dolayı dış çevreyle etkileşimleri çökmelerine ve uyumsuzluk olarak bilinen bu süreçte kuantum özelliklerini yitirmelerine neden olur. Algoritma çalışmayı bitirmeden önce bu süreç gerçekleşirse kübitlerde depolanan bütün bilgiler kaybolur. Bu sırada diğer kübitleri de tutarlı bir şekilde tutmak zorlaşır. Bu sebeplerden kuantum bilgisayar dış çevreden izole edilmelidir. Dış dünyadan korunan bu soğuk sistemler izole durumları ne kadar katı olursa bilgisayarla iletişimde ve kontrolü de o derece zorlaşıyor.
Kuantum Bilgisayar Üstünlüğü
Kuantum üstünlüğü (quantum supremacy), kuantum bilgisayarın hızının ve gücünün standart bir bilgisayarın gücünden yüksek olduğunu belirtmek için kullanılır. Bu güç, bir kuantum bilgisayarının internetteki işlemlerin şifrelemelerinin hemen hepsini kırabileceği bir güçtür. Bunun için milyonlarca kübite ihtiyacı vardır. Günümüzde ise kuantum bilgisayarların 100 kübiti bulunmaktadır. Örneğin Çinli bir ekibin dokuz yıl sürecek bir çözümü kuantum bilgisayar ile bir saatte çözdüğü söylendi.
This post is also available in: English Français Español Deutsch
Yorumlar (0) Yorum Yap