Quantum bilgisayarlar hakkında pek çok soruyu bu makalemizde cevaplıyoruz.
Quantum bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarların çözmesinin imkansız olduğu görevler için geliştiriliyor. Ancak quantum bilgisayarların yararları şu an için çoğunlukla teoride kalıyor. Bu bilgisayarların çok sayıda işlemci ünitesine (qubit) ihtiyaç duyması ve düzgün çalışmasını sağlayacak yeterli kararlılığa sahip olmaması, verimli kullanımlarına engel oluyor.
Şirketler, quantum bilgisayar üretmek için yoğun bir çaba harcıyor ve neredeyse mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda cihazları soğutmaya çalışıyor. Çözülmeyi bekleyen sorunlar halen mevcut olsa da, IBM 50-qubit gücünde prototip bir makineye ve Google da 72-qubit işlemciye sahip. Her iki makinenin güvenilir ve faydalı şekilde kullanılmasının önünde çeşitli engeller bulunuyor.
Quantum bilgisayarların ne işe yarayacağını, neleri yapamayacağını, karşılaşılan güçlükleri bu yazımızda bulacaksınız.
Quantum Bilgisayarlar Klasik Bilgisayarların Yerini Almayacak
Quantum bilgisayarlar, kullandığımız geleneksel Von Neumann mimarisine sahip bilgisayarlardaki gibi if/then/else tipi mantık yürütme yeteneğine sahip olmayacak. İşlemler adım adım takip edilemeyecek.
Quantum Bilgisayarlar Optimizasyon Sorunlarını Aşacak
Quantum bilgisayarlar özellikle denenecek üstel sayıda permütasyona sahip problemleri çözmekte başarılı olacak. Örneğin uçakların rota uzunluklarını ya da bir demir yolu ağının boşluklarını optimize ederken 2n sayıda olasılığa sahip oluyorsunuz. Bu olasılıkların hepsini deneyip uygun bir çözüme ulaşmanız gerekiyor. Eğer 2100 sayıda soruna sahipseniz, klasik bilgisayarlarla bunu çözmeniz neredeyse imkansızdır. Ancak 100-qubit gücündeki bir quantum bilgisayarla tek bir işlemde bu sorunu çözebilirsiniz.
Yapılan işlemlerin hızını üstel derecelerde artırmak için bilinen bazı algoritmalar da mevcut. Quantum kimyası ya da materyal bilimindeki bilimsel soruları, moleküllerin özelliklerinin hesaplanmasını quantum bilgisayarların yardımını alarak kolaylıkla yanıtlamak mümkün olacak.
Quantum Bilgisayarlar Geleneksel Bilgisayarları Geliştirecek
Kullanıcıların geleneksel bilgisayarlarını bir kenara bırakıp quantum bilgisayarları evlerinde kullanması mümkün olmayacak. Ancak geleneksel bilgisayardaki CPU ve GPU’ya eşlik edecek bir matematiksel quantum işlemcisi ortaya çıkabilir ve bu işlemcinin yeteneklerinden faydalanabilirsiniz. Büyük bir problemi çözmeniz gerektiğinde, eşlik eden quantum işlemci devreye girebilir ve burada bulunan cevap klasik bilgisayarların algoritmasına dönüştürülerek karşınıza çıkabilir.
50-60 qubit Gücündeki Bilgisayarlara İhtiyaç Var
Geleneksel bilgisayarların gücünün aşılıp quantum bilgisayarlara ihtiyaç duyulduğu bir problem, yaklaşık 50-60 qubit gücüne denk geliyor. Yani en azından bu güçte olacak quantum bilgisayarların üretilmesine ihtiyaç var.
Belirli bir noktaya ulaşıncaya kadar bu bilgisayarların ortaya çıkacağı bir tarih öngörmek mümkün olmayacak. En azından 50-qubit gücüne sahip ve işe yaracak düzeyde işlem yapabilecek sürede çalışabilecek bir quantum bilgisayarın ortaya çıkması gerekiyor.
Quantum Bilgisayarları Oluşturmak Oldukça Zor
IBM’in elindeki 50-qubit’lik quantum bilgisayar, işlem yaptığı zaman sadece 100 mikrosaniyelik bir kararlı sürece sahip. Bu yüzden bu bilgisayarla şu an için faydalı bir iş yapmak pek mümkün değil.
Quantum bilgisayarların qubit değerini artırmak, çözülmesi gereken tek sorun da değil. Bu bilgisayarların pratik algoritmaları çözebilecek bir noktaya getirilmesi gerekiyor.
Quantum Bilgisayarlarda Çalışacak Yazılımları Oluşturmak Önemli Bir Sorun
Halen quantum bilgisayarlar için büyük karmaşık algoritmaların nasıl yazılacağı ile ilgili kimsenin herhangi bir fikri yok. Bu konuda yeterince deneyim olmadığı için de deneme ve yanılma yöntemiyle bir takım geliştirmeler yapılmaya çalışılıyor. Ancak bu konuda çok daha sistematik bir yaklaşıma ihtiyaç var.
Quantum Bilgisayarlar Hata Düzeltmesine İhtiyaç Duyuyor
Quantum bilgisayarların da geleneksel bilgisayarlardaki gibi hata düzeltme eşlik bitlerine ihtiyacı var. Tam olarak aynı şekilde olmasa da, eşdeğer bir teknoloji geliştirilmesine ve yanlış konuma gelmiş bitlerin tespit edilip düzeltilmesine ihtiyaç var.
