Kuantum Bilişim Dünyayı Nasıl Değiştirebilir?
Arama Sonuçlarını Almak İçin Buraya Yazın!

Kuantum Bilişim Dünyayı Nasıl Değiştirebilir?

Kuantum hesaplamayı muhtemelen duymuşsunuzdur, ancak nedir ve gerçek dünyada bir etkisi olacak mı?


Kuantum fiziği hayatımızı şimdiden önemli ölçüde etkiledi. Lazerin ve transistörün icatları aslında kuantum teorisinin bir sonucudur - ve bu bileşenlerin her ikisi de günümüzdeki her elektronik cihazın temel yapı taşı olduğundan, tanık olduğunuz şey temelde “kuantum mekaniği eylem halindedir”.

Bunu söyledikten sonra, kuantum endüstrisi, kuantum dünyasının gerçek gücünü kullanmak için önemli çabalar sarf edildiğinden, bilgisayar dünyasında devrim yaratmaya hazırlanıyor. Kuantum bilişim, güvenlik, sağlık, enerji ve hatta eğlence endüstrisi gibi çeşitli sektörlerde uygulama bulabilir.

Kuantum ve Klasik Bilgisayarlar
Kuantum teorisinin tarihi bir asırdan fazladır. Bununla birlikte, mevcut kuantum vızıltıları, kuantum parçacıklarının doğal bir özelliği olan belirsizliğin kuantum potansiyelini gerçekleştirmek için güçlü bir silah olarak hizmet edebileceğini öne süren son araştırma bulgularından kaynaklanmaktadır.


Teorinin belirttiği gibi, bireysel kuantum parçacıklarının (yani elektronlar veya fotonlar) her bir özelliğini bilmek görünüşte imkansız. İstediğiniz hedefe ulaşırken sizin için hareketinizin hızını, konumunu ve yönünü tam olarak tahmin edebilen klasik bir GPS örneğini düşünün.

Bununla birlikte, kuantum fiziği yasaları bunu yapmanıza izin vermediğinden, bir kuantum GPS, bir kuantum parçacığı için yukarıdaki tüm özellikleri tam olarak belirleyemez. Bu, kuantum dünyasında klasik kesinlik dilinden ziyade olasılıklı bir dile yol açar.

Bu durumda, olasılık dili, kesin olarak ifade edilmesi zor görünen hız, konum ve hareket yönü gibi kuantum parçacıklarının farklı özelliklerine olasılıklar atamayı ima eder. Kuantum parçacıklarının bu olasılıksal doğası, zamanın herhangi bir anında her şeyin ve her şeyin olmasına izin veren bir olasılığı ortaya çıkarır.

Hesaplamanın ışığında, kübitler (kuantum bitleri) olarak temsil edilen ikili 0'lar ve 1'ler, herhangi bir anda 1 veya 0 olma özelliğine sahiptir.

Klasik makinelerde 0'lar ve 1'ler farklı anlarda açılıp kapanan anahtarlara ve devrelere bağlı olduğundan yukarıdaki gösterim ağızda acı bir tat bırakır. Bu nedenle, tam durumlarını (yani açık veya kapalı) bilmemek, bilgi işlem bağlamında mantıklı görünmez.

Gerçek anlamda hesaplama hatalarına neden olabilir. Bununla birlikte, kuantum dünyasında bilgi işleme, kuantum belirsizliği kavramına dayanır - burada 0 ve 1'in "süperpozisyonu" bir hata değil, bir özelliktir. Daha hızlı veri işlemeye izin verir ve daha hızlı iletişimi kolaylaştırır.

Kuantum Hesaplamanın Zirvesinde
Kuantum teorisinin olasılıksal özelliğinin sonucu, kuantum bilgisinin kesin olarak kopyalanmasının görünüşte imkansız olmasıdır. Güvenlik açısından, bu önemlidir, çünkü kuantum anahtarlarını kopyalamak ve mesaj göndermek için kuantum anahtarlarını kopyalamak isteyen siber suçlular, kuantum bilgisayarlara erişim sağlasalar bile sonunda başarısız olur.

Bu tür üst düzey şifrelemenin (yani, gizli verileri veya anahtarları yetkisiz erişimi önleyen bir koda dönüştürmek için karmaşık bir yöntem) bugün kullanılan matematiksel olarak yazılmış algoritmaların değil, fizik yasalarının bir sonucu olduğunu burada vurgulamak önemlidir. Matematiksel şifrelemeler, güçlü bilgisayarların yardımıyla kırılabilir, ancak kuantum şifrelemeyi kırmak, fiziğin temel yasalarını yeniden yazmayı gerektirir.

Kuantum şifreleme, mevcut şifreleme tekniklerinden farklı olduğu gibi, kuantum bilgisayarlar da klasik olanlardan çok temel düzeyde farklıdır. Bir araba ve bir öküz arabası analojisini düşünün. Burada bir araba, sizi muadili ile karşılaştırıldığında hızlı bir şekilde istenen hedefe ulaştıran belirli fizik yasalarına uyar. Aynı felsefe kuantum bilgisayar ve klasik bilgisayar için de geçerlidir.

Kuantum bilgisayar, hesaplamaları gerçekleştirmek ve verileri benzersiz bir şekilde işlemek için kuantum fiziğinin olasılıklı yapısından yararlanır. Bilgisayar görevlerini çok daha hızlı bir şekilde gerçekleştirebilir ve ayrıca kuantum ışınlama gibi geleneksel olarak imkansız kavramlara sıçrayabilir. Bu veri iletimi şekli, geleceğin interneti, yani kuantum interneti için yol açabilir.

Bir Kuantum Bilgisayarı Bugün Ne İçin Kullanılabilir?
Kuantum bilgisayarlar, mevcut bilgisayarların üstesinden gelmekte zorlandığı karmaşık sorunları çözmede yardımcı olabileceğinden, Ar-Ge kuruluşları, devlet yetkilileri ve akademik kurumlar için faydalı olabilir.

Önemli bir uygulama, ilaç geliştirmede olabilir, burada moleküller kuantum bilgisayarlarla aynı kuantum fiziği yasalarında işlev gördüğü için kimyasalları ve molekülleri sorunsuz bir şekilde simüle edebilir ve analiz edebilir. Ayrıca, en hızlı süper bilgisayarlar bugün hedefe ulaşamadığı için etkili kuantum kimyası simülasyonu mümkün olabilir.

Ayrıca, kuantum bilgisayarlar karmaşık optimizasyon problemlerini çözebilir ve sıralanmamış verilerin hızlı aranmasına yardımcı olabilir. Bu konuda, dinamik görünen iklim, sağlık veya finansal verileri sıralamaktan lojistik veya trafik akışını optimize etmeye kadar çok sayıda uygulama vardır.

Kuantum bilgisayarlar, makine öğrenimi problemleri gibi verilerdeki kalıpları tanımada da iyidir. Ek olarak, kuantum bilgisayarlar, hava tahmini gibi geleceği tahmin etmek için modeller geliştirmede çok önemli bir rol oynayabilir.

Kuantum Geleceğine Hazırlanmak
Kuantum geleceği için yarış ön plana çıkarken, yatırımcılar ve devlet kurumları kuantum Ar-Ge'sine milyarlarca dolar harcıyor. Uydu tabanlı kuantum anahtar dağıtımını kullanan küresel bir iletişim ağı, daha fazla gelişme için yolu belirleyen halihazırda uygulandı.

Google, Amazon, Microsoft, IBM ve diğerleri gibi şirketler, donanım ve yazılım gibi kuantum hesaplama kaynaklarının geliştirilmesine büyük yatırımlar yapıyorlar.

Cosmos'a göre , Çin'deki bir araştırma ekibi, klasik bir bilgisayarın tamamlaması için en az 8 yıl veya daha fazla sürecek olan karmaşık bir hesaplamayı 60 dakikadan biraz fazla bir sürede tamamlayan bir kuantum bilgisayar yaptı.

Son iki yılda meydana gelen kuantum hesaplama gelişmelerinin bir özetidir. Bilim camiasının sonunda, kuantum hesaplamanın, klasik hesaplamanın kelimenin tam anlamıyla kavramak için pratik olmayan bir zaman alabileceği en karmaşık sorunu çözebilecek bir konumda olduğu, anlaşılması zor “kuantum avantajını” elde ettiğine inanılıyor.

Kuantum dönüm noktası ilk olarak Google tarafından, hesaplamaları gerçekleştirmek için akımı kullanan kübitleri kullandıkları 2019'da elde edildi . Daha sonra 2020'de Çinli ekip, süreci hızlandırmak için fotonik kübitler kullandı. Şimdi 2021'de başka bir Çinli ekip (Şanghay'daki Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde Jian-Wei Pan liderliğindeki) Google'ı tekrar geride bıraktı.

In öncesi yazdırma sunucusu arXiv yayınlanan bir araştırma makalesi onlar 66 qubits oluşur Zuchongzhi olarak adlandırılan bir kuantum işlemcisi üzerinde süperiletken qubits kullanılan burada, katkıda araştırma ekibi kuantum avantajı bulgularını ortaya çıkardı. Ekip, Zuchongzhi'nin bilgisayarların gücünü test etmeyi amaçlayan bir hesaplama problemini ele almak için 56 kübiti manipüle edebildiğini gösterdi.

Belirsizliği Kucaklamak
Son beş yılda kuantum teknolojisi dünyasındaki hızlı gelişme oldukça heyecan verici oldu. The Quantum Daily'ye göre , kuantum endüstrisinin 2030'un sonunda milyarlarca dolarlık bir değerlemeye sahip olması bekleniyor. Bununla birlikte, bu kadar büyük ölçekli dağıtımdan önce üstesinden gelinmesi gereken çeşitli pratik zorluklar olsa da, gelecek parlak görünüyor.

Neyse ki, kuantum teorisi “öngörülemezliğin” daha parlak tarafına ışık tutuyor. Teoriye göre, iki kübit, her bir kübitin ayrı ayrı belirlenmemiş kalması, ancak bir birim olarak bakıldığında diğeriyle senkronize olması olasılığıyla birbiriyle kilitlenebilir - yani, her ikisi de 0 veya 1'dir.

Bu bireysel öngörülemezlik ve birleşik kesinlik, günümüzde çoğu kuantum hesaplama algoritması için kullanışlı bir araç olan "dolaşıklık" olarak adlandırılır. Bu nedenle, belirsizliği ihtiyatlı bir şekilde ele alan kuruluşlar, kuantum geleceğini kucaklamak için forma girebilirler.

Yorum Gönder

0 Yorumlar
* Lütfen Burada Spam Yapmayın. Tüm Yorumlar Yönetici Tarafından İncelenir.

Reklam Alanı