Kuantum Bilgisayarlar: Neler Oluyor?

Kuantum bilgisayarlar geleceğimize yön verecek, günümüzdeki süper bilgisayarların 10.000 yılda yapabileceği hesaplamaları yaklaşık birkaç dakika içerisinde yapabilecek bir teknolojidir. Ancak ülkemizde halen daha bu teknoloji ile ilgili yeterli çalışmalar ve araştırmalar yapılmamaktadır. En azından yeni yeni kendini göstermeye başlayan bu teknolojiye ülkemizde daha çabuk önem verilmesi gerekmektedir.

Geleceğin sağlık yönetimini, matematiksel hesaplamalarını, astronomik çalışmalarını, eczacılık faaliyetlerini daha kısa sürede ve daha etkili olarak çözümleyebilecek bu sistemlere her gelişmekte olan ülke gibi bizlerinde ihtiyacı gereğinden fazladır. Alanla ilgili çalışmalar en azından yapılan araştırmaları duyurması ve sunması yönleriyle somut olarak QTurkey adlı bir proje ve çalışma ekibi tarafından yapılmaya çalışılmaktadır(Bakınız: https://www.qturkey.org/).  Bu kapsamda QTurkey temel olarak Türkiye’deki kuantum teknolojileriyle alakalı aktiviteler için bir iletişim, işbirliği ağı olma ve kuantum programlamaya giriş atölyeleri ile ilgili çalışmalara düzenlemekte, alanla ilgili popüler bilgilerin Türkçe olarak üretilmesi ve yaygınlaştırması üzerine kuantum bilgisayar meraklılarının takip edebileceği, buluşabileceği bir proje olma özelliği taşımaktadır.

Neler yapıldı, yapılıyor?

Kuantum bilgisayarlar ilk ilaçların üretiminde kullanılmaya başlamıştır. Otonom sürücülü arabaların üretiminde ise kuantum bilgisayarların kullanımına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Sağlıktan, sanayiye onlarca alanda kullanılması planlanan bu teknolojinin farklı bir kullanım alanı ise sürekli gelişen, değişen, büyüyen dünya ve insanlık için gerekli enerji yönetim faaliyetleridir.

Gelecekte enerjinin daha verimli ve etkili kullanımı ile günümüzdeki kullanımına nazaran daha az enerji ile daha çok iş yapılabilmesi belki de büyük hesaplama işlemleri ile mümkün olabilecektir. Bu işlemler kuantum bilgisayarlar kullanılarak çokta uzak bir gelecek olarak görülmemektedir çünkü her bir kuantum bilgisayar kübitler ile çalışmakta ve 2 üssü kübit değeri kadar hesaplamayı aynı anda yapabiliyor olması bu geleceği bize yaklaştırmaktadır. Öyleki dünyada ki en süper bilgisayar Sümmit’ in iki buçuk gün aralıksız olarak çalışıp çözebildiği bir problemi 53 kübitlik Sycamore işlemcisi 200 saniyede çözebilmiştir ve arada anlamlı bir fark vardır. Günümüzde ise artık D-Wave firması tarafından 5000 kübitlik kuantum bilgisayarlar yapılması hedeflenmektedir ki bu 2 üssü 5000 hesaplamanın aynı anda yapılması ve Sycamore’ dan da yüzlerce kat hızlı çalışabilecek bilgisayarların üretilebileceği anlamına gelmektedir.

Dünyada artık kuantum bilgisayarlar üzerine çalışmalar artmıştır ve ilk ürünlerinden birisini Stanford Üniversitesi’ nde ki fizikçiler geliştirdiler. Bu ürün “fonon” (parçacığımsı) denilen bireysel ses parçacıklarını ölçebilecek kadar hassas bir “kuantum mikrofondur”( https://www.webtekno.com/tek-bir-ses-partikulunu-bile-algilayabilen-kuantum-mikrofon-gelistirildi-h73199.html).

Kuantum Üstünlüğü

Yapılan tüm bu çalışmalara yönelik her alanda, her teknolojide olduğu gibi kuantum bilgisayarlarda da üstünlük yarışmaları başlamıştır. Bu rekabette başlıca isimler Google ve IBM’ dir. IBM geliştirmiş olduğu birçok işlemci ile adını tarihe yazdırmış olsa da bu rekabette üstünlüğü kazanan Google olmuştur. Bu bağlamda Google’ un üstünlük yarışı ile ilgili yayınladığı şu videoyu izlemekte fayda vardır: https://www.youtube.com/watch?v=-ZNEzzDcllU. Videoda, kuantum bilgisayarının “kuantum üstünlüğü” denilen bir deneyde klasik bir bilgisayarın yapamayacağı bir görevi nasıl yerine getirdiğini gösterdiği anlatılmaktadır.

Okuma Önerileri

Son olarak kuantum bilgisayarlar son on yılda muazzam ölçüde gelişmiştir. Bununla birlikte artık araştırmacılar tarafından bir süredir bir takım kısıtlamalara rağmen daha erişilebilir olması alandaki araştırmaları ve yayınları da arttırmaktadır. Kuantum bilgisayarlar ile ilgili bir açık erişim dergisi olan Nature’ ın alanla ilgili makalelerin derlendiği, Scientific Reports’ unu incelemenizde yarar vardır; Editor’s choice: quantum computing: https://www.nature.com/collections/gdgdeidbea. Bu makaleler kapsamında “20 Qubit Bir Süper İletken Kuantum Bilgisayarında Dolaşma (https://www.nature.com/articles/s41598-019-49805-7)”, “Kuantum Bilgisayarlarda Hatalar/Kusurlar (https://www.nature.com/articles/s41598-018-22763-2)” gibi ilgi çekici nitelikte kuantum bilgisinden, kuantum hesaplama algoritmalarına kadar birçok makale bulunmaktadır. Bu makaleler kuantum bilgisayar meraklıları için zengin ve güvenilir içerik olanağı sağlamaktadır.