Kuantum Bilgisayarlar teknolojide devrim yaratacak
//by Burak Aksoydan 04.02.2021
Teknoloji çağında yaşıyoruz, ancak daha göreceğimiz çok şey olduğu kesin. Son yıllarda büyük şirketler, bildiğimiz dünyayı kökten değiştirecek gibi görünen kuantum bilgisayarlarda küçük ama önemli adımlar atıyorlar. Aşağıdaki olası uygulama seçimi, hareketlilikten sağlık hizmetlerine kadar her şeyi etkileyecektir.
Resim ve video bandı
Birler ve sıfırlardan oluşan ikili bir dünyada, kuantum bilgisayarlar, sıradan bilgisayarların üstesinden gelmesi neredeyse imkansız olan görevleri tamamlama yeteneğine sahip olağanüstü elektronik beyinleri olan, adeta bilgi işlemin Albert Einstein'ı olacaklar. Çok uluslu IBM, bu harika teknolojiyi, işletmelerin ve araştırmacıların kullanımına sunulacak olan, 2019'da sunulan 20 kubitlik 3x3 metrelik cam küp Q System One ile pazarlayan ilk firma olacağını belirtmişti.
IBM konu ile ilgili yaptığı yeni(04.02.2021) açıklamada bilgisayarlarının konvansiyonel yöntemler ile aylar sürecek işlemleri birkaç saat içinde gerçekleştirdiği bilgisinin altını çizdi.
Klasik ve kuantum hesaplamayı birlikte yürüten bir yol bulduklarını belirten şirket, ‘Qiskit’ adını verdikleri bu yöntem sayesinde işlemlerin 100 kat daha hızlı bir şekilde yapılabildiğini duyurdu.
Kendi başına daha fazla devrenin "çok daha hızlı" bir hızda çalışmasına izin veren ve Qiskit, kuantum programlarını saklayabiliyor ve bu sayede diğer kullanıcılar da bunları çalıştırabiliyor.
IBM’in bu adımı tam kuantum bilgisayarlar adına atılan önemli bir adım olarak nitelendiriliyor.
KUANTUM HESAPLAMA NEDİR?
Bu bilgisayar bilimi dalı, maddenin üst üste binmesi ve kuantum dolanıklığı ilkelerine dayanır ve geleneksel olandan farklı bir hesaplama yöntemi kullanır. Teoride, bilgi birimi başına çok daha fazla durumu depolayabilir ve Shor veya kuantum tavlama gibi sayısal düzeyde çok daha verimli algoritmalarla çalışabilirdi .
Bu yeni nesil süper bilgisayarlar , klasik hesaplamanın sınırlamalarının üstesinden gelmek için atomik ve atom altı parçacıkları inceleyen fizik alanı olan kuantum mekaniği bilgisini kullanıyor . Uygulamada, kuantum hesaplama ölçeklenebilirlik ve tutarsızlıkla ilgili belirgin sorunlarla karşılaşsa da, birden fazla eşzamanlı işlem gerçekleştirmeyi mümkün kılar ve mevcut nanometrik ölçek programlamayı sınırlayan tünel etkisini ortadan kaldırır.
QUBIT NEDİR?
Kuantum hesaplama, kübiti geleneksel bit yerine temel bilgi birimi olarak kullanır. Bu alternatif sistemin temel özelliği, tüm hesaplamanın etrafında döndüğü ikili sistemin basamakları olan birler ve sıfırların tutarlı üst üste binmesine izin vermesidir. Öte yandan bitler, bir seferde yalnızca bir değere sahip olabilir - bir veya sıfır -.
Kuantum teknolojisinin bu yönü, bir kübitin aynı anda hem sıfır hem de bir ve farklı oranlarda olabileceği anlamına gelir . Bu durumların çokluğu, örneğin sadece 30 kubite sahip bir kuantum bilgisayarın saniyede 10 milyar kayan nokta işlemi gerçekleştirmesini mümkün kılar; bu , piyasadaki en güçlü PlayStation video oyun konsolundan yaklaşık 5,8 milyar daha fazladır.
KUANTUM İLE GELENEKSEL BİLGİSAYAR ARASINDAKİ FARKLAR
Kuantum ve geleneksel hesaplama, bit yerine kübit kullanımı gibi bazı benzerlikleri ve birçok farklılığı olan iki paralel dünyadır. En önemli üçüne bir göz atalım:
Programlama dili
Kuantum hesaplamanın kendi programlama kodu yoktur ve çok özel algoritmaların geliştirilmesini ve uygulanmasını gerektirir. Bununla birlikte, geleneksel bilgi işlem, birkaç isim vermek gerekirse, Java, SQL ve Python gibi standartlaştırılmış dillere sahiptir.
İşlevsellik
Kuantum bilgisayarlar , kişisel bilgisayarlardan (PC) farklı olarak yaygın, günlük kullanım için tasarlanmamıştır . Bu süper bilgisayarlar o kadar karmaşıktır ki yalnızca kurumsal, bilimsel ve teknolojik alanlarda kullanılabilirler.
Mimari
Kuantum bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarlardan daha basit bir mimariye sahiptir ve bellekleri veya işlemcileri yoktur. Ekipman, yalnızca çalışmasını sağlayan bir dizi kübitten oluşur.
Hesaplamada kuantum sıçraması.
Dış bağlantı, yeni pencerede açılır.
BİR KUANTUM BİLGİSAYARIN ÇALIŞMA KOŞULLARI
Bu bilgisayarlar son derece hassastır ve doğru çalışması için çok özel basınç ve sıcaklık koşulları ve yalıtım gerektirir. Bu makineler harici parçacıklarla etkileşime girdiğinde, ölçüm hataları ve durum örtüşmelerinin silinmesi meydana gelir, bu nedenle mühürlenirler ve geleneksel bilgisayarlar kullanılarak çalıştırılmaları gerekir.
Kuantum bilgisayarların , atomların hareket etmesini, birbiriyle çarpışmasını veya çevre ile etkileşimini önlemek için neredeyse hiç atmosferik basıncı, mutlak sıfıra yakın bir ortam sıcaklığı (-273 ° C) ve dünyanın manyetik alanından yalıtımı olmamalıdır . Ek olarak, bu sistemler yalnızca çok kısa zaman aralıkları için çalışır, böylece bilgiler zarar görür ve depolanamaz, bu da verilerin kurtarılmasını daha da zorlaştırır.
KUANTUM HESAPLAMANIN TEMEL KULLANIMLARI
Bilgisayar güvenliği, biyotıp, yeni malzemelerin geliştirilmesi ve ekonomi, kuantum hesaplamadaki gelişmelerle devrim yaratabilecek alanlar arasında yer alıyor. Bunlar en önemli avantajlardan bazıları:
Finansman
Şirketler yatırım portföylerini daha da optimize edecek ve dolandırıcılık tespit ve simülasyon sistemlerini iyileştirecek .
Sağlık hizmeti
Bu sektör , yeni ilaçların geliştirilmesinden ve genetik olarak özelleştirilmiş tedavilerden ve ayrıca DNA araştırmalarından faydalanacaktır .
Siber güvenlik
Kuantum programlama riskleri içerir, ancak aynı zamanda yeni Kuantum Anahtar Dağıtımı (QKD) sistemi gibi veri şifrelemede de ilerlemeler sağlar. Bu, sistemdeki davetsiz misafirleri tespit etmek için ışık sinyalleri kullanan hassas bilgilerin gönderilmesi için yeni bir tekniktir.
Mobilite ve ulaşım
Airbus gibi şirketler, daha verimli uçaklar tasarlamak için kuantum hesaplamayı kullanıyor . Qubits ayrıca trafik planlama sistemlerinde ve rota optimizasyonunda önemli ilerleme sağlayacak.
0 Yorumlar