Kuantum Bilgisayarları ve Kuantum Hesaplamaları

Kuantum Bilgisayarları ve Kuantum Hesaplamaları: Bilim insanları arasında sürekli olarak bir tartışma ve bazen de önyargılı yaklaşımlar ola gelmiştir.

Şimdiki konumuz Kuantum Hesaplamaları.

Bu çalışmaların ilk günlerinde aynı şekilde teorik Fizikçi Susan Coppersmith’te aynı ön yargılı tepkilerle karşılaştı.

Ona “zamanını boşa harcadığını ve kuantum hesaplamalarında hata düzeltmesinin zorlukları nedeniyle asla çalışmayacağını” söylediler.

Ancak bu konuda yapılan gelişmeler, ön yargılı tutumlarda kademeli bir değişime yol açtı. Artık özel sektör de bu konuda ciddi olarak araştırmalar içerisindedir.

Dünya da bu çalışmalara öncülük eden firmalar IBM ve Google. Mühendislerine gelecek için fırsatlar yaratan bir teknolojik sıçrama yaratacağına inanılmakta.

Kuantum hesaplamalarında davranış değişikliğine Kanadalı şirket D-Wave tarafından 2015 yılında pazarlanan ilk ticari kuantum bilgisayarları ve 2016’da IBM tarafından tanıtılan ilk genel erişimli bulut tabanlı kuantum bilgisayar olmuştur ve bu sayede Fizikçilerin çalışmalarında çok önemli bilgiler sağlayan iyon yakalama sistemlerinde hata oranları %0,1’in altına düşmüştür.

Ekim 2019’da Google firması ise çok daha önemli hatta imkânsız kabul edilen bir hesaplama yaparak kuantum hesaplamalarının üstünlüğünü göstermiştir. Bu sayede 53 kuantum biti ile bir matematik problemini yüksek performanslı kuantum bilgisayarları ile 200 saniyede çözüldü.

Aynı işlemin süper bilgisayarlar ile bunu 2,5 günde yapabileceği belirtilmektedir. Ancak kuantum bilgisayarların devreye girmesinin önünde hala engeller vardır.

Kuantum bilgisayarların yaygınlaşması için kübit sayılarının artırılmalı ve mühendislik altyapısı tasarlanmalı ve de algoritmalar oluşturulmalıdır.

2013 yılında Google’ın Kuantum Yapay Zekâ laboratuvarı kurmuştur.

Kuantum hesaplamalarında ayrıntı onun doğası ile ilgilidir.

Klasik hesaplamada, bir bit 0 veya 1 değerini alabilmekte Kuantum hesaplamalarında ise 0 ve 1 süperpozisyonu olabilmektedir.

2 kübit ile 4 olası, 3 kübitte 8 olası durum vardır. Formüle etmeye kalkarsak 2N sonucuna ulaşmaktayız.

Deneysel fizikçi John Martinis, 50 kübitlik hesaplama gücünün klasik bir süper bilgisayarınkini aştığını söylüyor.

“300 kübite ulaştığınızda, ise bu 2300 rakamına karşılık gelmekte bu da evrenimizdeki atom sayısında fazladır.

Sonunda Google firması Ekim 2019’da kuantum hesaplamalarında üstünlüğünü göstermiştir. Kullandıkları çip Sycamore çipidir. 53 süper iletken çipten meydana gelmektedir. Klasik bilgisayarlara işlem çok daha uzun sürmektedir.

Bir hesaplamanın çeşitli adımlarını uygulamak için kuantum mantık kapıları, bireysel kübit veya çiftler üzerinde çalışabilir.

Şimdilik en büyük dezavantaj kuantum algoritmaları oluşturmaktadır.

Artık bu noktadan sonra bir nevi damadan satranca geçme zamanı gelmiştir diye düşünüyoruz diyor saygın fizikçiler.

2013 yılında Google Yapay Zeka laboratuvarını kuran Hartmut Neven, “Doğada birçok kuantum mekaniksel iki durumlu sistem bulabilirsiniz” diyor.

“Onları başlatabilir, değiştirebilir ve ölçebilirseniz, bu bir kübittir.

Bu değişkinler ile soyut bir programlama dili de oluşturabilirsiniz demektedir.

Kanada, Ontario’daki Waterloo Üniversitesi Kuantum Hesaplama Enstitüsü’nün kurucusu ve eski yöneticisi Raymond Laflamme de, şimdilik iyon yakalama sistemleri ve süper iletken kübitlerin kuantum bilgisayarlar için önde gelen adaylar olarak görüldüğünü söylüyor.

Yani anlayacağımız yine çok heyecanlı bir yolculuk bizleri bekliyor.

Physics Today’den derlenmiştir.

https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4612

 

 



İlk yorum yapan olun

Bir Cevap Yazın