Öncelikle şunu belirtmek gerekise, dünyada sadece birkaç tane kuantum bilgisayar mevcut. Bu bilgisayarları kullanan şirketlerin veya kamu kurumlarının isimleri tam olarak net deği. Çünkü kuantum bilgisayarlar henüz tüketiciler için yapılmadı. Bir gün seri üretilip satılana kadar, çok az kişi onun nasıl çalıştığını biliyor olacak.
Bu süre öncesinde veya sırasında kuantum hesaplama hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, doğru yerdesiniz. Kuantum hesaplamaya aşina olmayanlar için bile anlaşılması kolay bir kuantum bilgisayar kılavuzu oluşturduk. Bu makalenin kapsamlı bir şekilde okunması, dünyadaki teknolojik gelişmelerin gelecekte neler vaat ettiğini daha iyi anlamanızı sağlayacaktır.
Kuantum bilgisayar nedir?
Adım adım durumu açıklayalım. İlk olarak klasik bir kuantum olmayan bilgisayarla başlayalım. Bazı temel aritmetik görevlere bakalım.
Geleneksel bilgisayarlar, verileri 0'lar ve 1'ler dizisinde saklar. Ekranınızda gördüğünüz tüm bilgileri oluşturmak, video izlemek ve resimlere bakmak için bu sayıları kullanmaktadır. Hem 0 hem de 1'i içeren bir birime "bit" denir ve bitin değeri 0 ile 1 arasında değiştirilerek bilgi depolanır.
Tüm olası cevapları aynı anda hesaplayan bir bilgisayardan bahsediyoruz. Bilgisayarlar aynı anda milyarlarca olasılığı hesaplar. Artan olasılık sayısı ve sonsuz uygulama alanı nedeniyle size geleneksel bir bilgisayardan daha fazla zaman kazandırabilen bir bilgisayar. Gelişmiş kuantum bilgisayarlar evreni simüle edebilir.
Bu bilgisayarları daha önce hiç deneyimlemediğimiz dünyalar hakkında veri toplamak ve neye benzediklerini öğrenmek için kullanabiliriz. Kuantum bilgisayarlar gelecekte sanal dünyaların mimarisinde kullanılabilir. Ayrıca, kuantum bilgisayar problemlerinin tek bir optimum çözümü yoktur. Aynı anda hesaplama daha iyi sonuçlar verir. Bu sonuçlar, insan tarafından geliştirilen teknoloji aracılığıyla insanlara sunulur.
Kuantum bilgisayar nasıl çalışıyor?
Kuantum bilgisayar fikri ilk olarak 1980'lerde, klasik bilgisayarların çözmesi çok uzun süren kuantum mekaniğinin karmaşık denklemlerini simüle eden Nobel Fizik Ödülü sahibi Richard Feynman tarafından tanıtıldı. Kuantum bilgisayar aslında kuantum algoritmalarını normal bir işlemciden çok daha hızlı çalıştırabilen bir süper bilgisayardır.
Bunu yapmak için kuantum mekaniğinin ilkelerini kullanırlar. Kuantum mekaniği yalnızca fotonlar, elektronlar ve atomlar gibi temel parçacıklarla değil, aynı zamanda süper iletken devreler gibi daha büyük sistemlerin işleyişiyle de ilgilidir. Kuantum mekaniği, doğal dünyanın birçok yönünü klasik fizikten daha iyi açıklar ve klasik fiziğin neredeyse tüm teorilerini içerir.
Kuantum bilgisayarların ardındaki fizik, matematik ve bilgisayar bilimlerinin büyüleyici birleşimi çok karmaşıktır. Kuantum hesaplama, kübit olarak da adlandırılan kuantum bitlerini kullanır ve atom altı parçacıkların birden çok durumda var olma yeteneğinden yararlanır. Oldukça hassas oldukları ve ortamdaki en ufak bir değişikliğe tepki gösterebildikleri ve şifrelenmiş verileri kaybedebildikleri için kübitlerin bakımı çok zordur.
Bu bileşenler, "süperpozisyon" adı verilen bir kuantum fiziği durumunda olabilir. Bu, birçok potansiyel değeri aynı anda almanızı etkili bir şekilde sağlar. Değerleri belirsiz olsa da süperpozisyon sırasında bu kübitler üzerinde güvenilir hesaplamalar ve dönüşümler daha klasik durumlara indirilmeden önce yapılabilir ve hesaplamayı etkili bir şekilde paralel hale getirir. Kuantum bilgisayarlarla ilgili en önemli bir sorun, kuantum hesaplamalarının sonuçlarını doğru bir şekilde okumanın çok yüksek bir hata oranıyla sonuçlanmasıdır. Bunun nedeni tutarsızlıklardır.
