Kuantum bilgisayar nedir, ne işe yarar, Kuantum bilgisayarlar nasıl çalışır gibi geleceğin bilgisayarı kuantum bilgisayarlar hakkında aklınıza takılan tüm soruların cevaplarını yazımızda bulacaksınız.
Kuantum bilgisayar nedir?
Kuantum bilgisayarı veri üzerinde işlem yapmak için bindirme ve dolaşma gibi kuantum-mekanik fenomenin doğrudan kullanımını sağlayan teorik hesaplama sistemlerini kullanan bilgisayarlardır. Kuantum bilgisayar normal bilgisayarın gelişim sürecinin sonlarına doğru ortaya çıkan bir bilgisayardır.
Kuantum bilgisayar ne işe yarar?
Kuantum bilgisayarlar diğer bilgisayarların yapmış olduğu işlemleri daha kısa sürede yaparlar. Böylelikle diğer bilgisayarların çalmış olduğu zamanı geri verirler. Zamandan büyük tasarruf sağlayan bilgisayarlar olarak bilinmektedir. Aynı zamanda diğer klasik bilgisayarlara göre birden fazla işlem yapabilme kapasitesine de sahiptirler. Daha komplike çalışırlar.
Kuantum bilgisayar ne zaman ortaya çıktı?
Kuantum bilgisayarın yapım fikri 1998 yılına dayanıyor. New South Wales Üniversitesi’nde(UNSW) profesörlük yapan Bruce Kane o zaman bir makale yayımlamıştı. Şekilli semboller bu makaleye göre fosforlu atomları, ultra-pure silikon teknolojisi ile birleştirerek kubit işlem hızında işlemcilerin yapılabileceği yönündeydi.
Kuantum bilgisayarın çalışma mantığı nedir?
Kuantum bilgisayarlar çalışma prensibiyle diğer bilgisayarlardan ayrılıyor.
Quantum bilgisayar, işlem gücünde ileriye doğru büyük atılımlar sağlamak için Kuantum mekaniğini kullanır.
Kuantum mekaniği madde ve ışığın, atom ve atomaltı seviyelerdeki davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır.
Klasik bilgisayarların aksine kuantum olanlar, bit birimlerini kullanmazlar. Bunun yerine onlar “kübit” adı verilen birimlerle bilgi depolarlar. Her kübit, 1 veya 0 ile ayarlanabileceği gibi, aynı anda 1 ve 0 ile de ayarlanabilir.
Kübit nedir?
Qubit, kuantum bilgisayarlarda, (Kübit veya kuantum bit) klasik bit analogu bir kuantum-bilgi birimidir.
Klasik bilgisayarlar bitlerden oluşan hafıza yapısına sahiptir. Her bit 1 veya 0 değerini alabilir. Kuantum bilgisayarları ise kübit (qubit)lerden oluşan seriler içerir. Tek bir qubit 1, 0 veya bu ikisi arasındaki (kuantum çakışması) bir değeri alabilir.
Bir kübit (qubit) çifti 4 kuantum çakışması durumunun herhangi birinde, üç kübit (qubit) ise 8 kuantum çakışması durumunun herhangi birinde olabilir. Genel olarak n {\displaystyle n} kübit sahibi bir kuantum bilgisayarı aynı anda 2 n {\displaystyle 2^{n}} çakışmanın herhangi birinde olabilir. (Normal bilgisayarlar 2 n {\displaystyle 2^{n}} durumun sadece birinde olurken, bir kuantum bilgisayarı bu durumların hepsinde ya da bir kısmında bulunabilir.) Kuantum bilgisayarları kübitleri (qubit) belirli kuantum mantık kapıları ile düzenleyebilir. Uygulanan bu kapı serilerine kuantum algoritması adı verilir.
Kuantum hesaplama nasıl yapılır?
Şu an da iki çeşit kuantum hesaplama türü mevcuttur:
- Süper iletken kuantum hesaplama: Süper iletken halinde ki bir elektronik devre ile çalışmaktadır.
- Optik kuantum hesaplama: Veriyi taşımak içini fotonları ve kuantum bilgisini işlemek için optik elemanlar kullanırlar. Kuantum bilgisini tespit etmek için ise foton dedektörlerinden faydalanırlar.
Kuantum bilgisayar özellikleri
- Çözülmesi zor ve geleneksel bilgisayarların aylarca yapabileceği formülleri 1 saniye gibi çok kısa sürede hesaplayabilirler.
- Kuantum bilgisayarlarda merkezi çip yerine mikroskobik sistemler vardır, yani atom ve parçacık boyutunda olan işlemciler.
- Birden fazla çok sayıda işlemi çok hızlı bir şekilde yapabilirler.
- Gelecekte evren simülasyonu kurularak sonsuz olasılıklar hesaplayarak insanoğluna çok önemli bilgiler sunabilir.
Kuantum üstünlüğü nedir?
Kuantum üstünlüğü ilk olarak Kaliforniya Teknik Üniversitesi (CalTech) profesörlerinden John Preskill tarafından kullanıma sokulan bir ifade. Kuantum üstünlüğü, bir kuantum bilgisayarının klasik bilgisayarların pratik anlamda çözemeyeceği bir problemi çözdüğü anda elde edilmiş oluyor.
Kuantum bilgisayar kullanım alanları nasıl olacak?
Kuantum bilgisayarları sayesinde yapılan araştırmalar kesinlikle çok daha hızlı sonuç verecek. Toplumsal olarak da bunun ilk etkilerini hemen hissedeceğiz. Akıllı hale gelen tüm cihazlarımız bu tarz bilgisayarlardan oluşmuş sunucuların aynası olacak. İleri tarihlerin hava durumunu dakikasına kadar bilebilecek, trafik saatlerini hatasız hesaplayabileceğiz.
Dünyadaki tüm araçlar sıfır kaza riskiyle kendi kendine hareket edebilecek. İnternet, telefon gibi mevcut iletişim kanallarımız ve yöntemlerimiz kökten değişecek. Kuantum bilgisayarlarının oluşturacağı sanal bilinç aslında insana daha fazla zaman kazandıracak. Belki de bu zamanı daha mutlu bireylerden oluşan bir topluma dönüşmek için kullanacağız.
Kuantum bilgisayar var mı?
Şimdiye kadar inşa edilmiş pek çok kuantum bilgisayarı var.
Bir kuantum bilgisayarı yapmak için birçok kurum ve ülke çok ciddi kaynak ve zaman harcadı. Günümüzde ilkel olarak da olsa birkaç kuantum bilgisayarı örneği vardır. Son olarak google tarafından yapılan kuantum bilgisayarının hakiki bir kuantum bilgisayarı olduğu daha sonra ispatlandı.
Kuantum bilgisayar ne zaman çıkacak?
Kuantum bilgisayarları henüz son kullanıcı olarak tabir edilen bizler için kullanımda değil. Günümüzde 3 farklı kuruluş kuantum bilgisayarlar üzerinde çalışmalarını sürdürüyor.
- IBM
- D-Wawe
Bilim Kurgu filmleriyle hayatımızda yer eden Yapay zeka nedir, nasıl ortaya çıkmıştır, Yapay zeka (Artificial Intelligence:AI) nasıl çalışır, yapay zekanın kullanım alanları nelerdir gibi yapay zeka hakkında tüm soruların cevaplarını buradaki yazımızdan öğrenebilirsiniz.