Bilim

Gelecek Kuantum Bilgisayarlar mı?

Kuantum bilgisayar nedir?

Kuantum bilgisayar Normal bilgisayarlarda uzun 0 ve 1 dizilerinden oluşan bitler kullanılır. Kuantum bilgisayarlar kuantum bit yada qubit kullanır. Farkı nedir? Qubit sıfır ve birleri aynı anda iki ayrı durumda kodlar, yani normal bilgisayarlar sacece 0 ve 1 lerin olduğu dizileri kullanırken kuantum bilgisayarlar 0’ı 1’i ve 0 ve 1 in aynı anda olduğu durum vardır. Qubitler kuantum yasalarına göre davrandığı için qubitleri kuantum “süperpozisyon (superposition)” ve kuantum dolanıklık (entanglement) adı altında incelemek gerekir.

Son zamanlar’da kuantum bilgisayarlar çıkığı zaman koas yaratacak gibi söylemleri sıklıkla duymaya başladık.Bu söylemlerin özü şu; elimizde gerçekten tam kapasite bir kuantum bilgisayar olduğunda güvenlik sistemlerinin şifreleme(kriptografi) algoritmaları çok kısa bir süre içinde çözebilecek.Yani normal bir bilgisayarın yapmak için günler ve hatta bazı işler için aylar süren işlemleri kuantum bilgisayarlar bir kaç saat veya bir kaç dakika içinde çözebilecek duruma gelmesi bekleniyor.

Aslında konunun tarihçesi 1980’lere kadar uzanıyor. 1980’de Rus matematik bilimci Manin tarafından ortaya atılan bir fikir ve hatta 1981’de ünlü fizikçi Feynman tarafından da açıkça destekleniyor.

Üstte ki fotoğraf D-Wave’in 2017’nin başlarında sunumunu 2000Q modeline ait modifiye bir kuantum bilgisayara ait. Aşağıdaki fotoğrafda ise IBM’in 2017 yılının sonlarında duyurduğu 50-qubit’lik bilgisayarına ait olan bir quantum bilgisayar.Bilim kurgu filmindeki dekorlara benzeyen bu makinelerin neden ‘böyle’ göründüklerini ve tasarlandıklarını anlamak ise eğer günün birinde kendi kuantum bilgisayarımızı yapmak veya üretmek istiyorsak ilk önce bunlar geliyor.

kuantum bilgisayarlar


Yan Teknolojiler — Soğutma, Vakumlama, Kalkanlama

Kuantum bilgisayarların çalışması için çok düşük sıcaklıklara ihtiyaç vardır. IBM’in yeni 50-qubit’lik bilgisayarı 10 mK sıcaklıkta dahi olsa çalışabiliyor inanabiliyormusunuz? (tanıtım için bir video). Sıfır Kelvin sıcaklık yaklaşık -273.15 Celsius dereceye eşit, yani sıfırın altında 273 küsür derece. Bu seviyedeki sıcaklıklar ne dünya üzerine ne de evrenin herhangi bir noktasında karşılaşabileceğiniz bir sıcaklık değil. Uzay boşluğu ortamın dahi 2.7 Kelvin sıcaklığa sahip olduğu bir ortamda 10 mK (yani 0.01 Kelvin) ulaşması gerçekten zor bir değer. D-Wave kurucularından Geordie Rose’un kendi binalarının evrendeki en soğuk yeri barındırdığını dahi söylemişliği var (eğer karadelikleri yok sayarsak bunun doğruluk payı yok denemez).

Peki neden böyle bir soğuğa gerek duyuluyor ve bu makineler böyle düşük sıcaklıklara nasıl iniyorlar? Veritasium’un bu videosunda Helium-3 ve Helium-4 arasındaki geçişler kullanılarak sıcaklığın hangi koşullarda miliKelvin düzeylerine indirilebileceği açıklanıyor. Ancak buna neden ihtiyaç duyduğumuz ve tam olarak bu işlemin nerede gerçekleştiği konusunda bir fikir vermiyor.

Kuantum bilgisayarlar yapmak için neye ihtiyaç var?

İstediğimiz gibi davranan qubitlere ihtiyacımız var. Bu qubitler fotonlardan, atomlardan, elektronlardan, moleküllerden veya başka şeylerden yapılabilir. IQC’den bilim ile uğraşan insanlar kuantum bilgisayar için potansiyel olabilecek çok geniş alanda uygun yollar arıyorlar. Fakat qubitleri işlemek oldukça zordur, küçük bir karışıklık kuantum durumdan çıkmalarına sebep olmaktadır. Kararsızlık kuantum bilgisayarın tam olarak Aşil topuğudur, fakat yenilmez oldupu söylenemez.Kuantum hata düzeltme alanı kuantum kararsızlık ve hatalarla mücadele etmenin yollarını aramaktadır. Her gün IQC ve dünyanın değişik yerlerinden bilim insanları ile işbirliği yapan qubit yapmanın yeni yollarını keşfetmektedir.

UZAYIN TEKRAR KEŞFİ

- -
1
Yorum Yap

Cevap Bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

En Popüler Haberler

Başa Dön