Kuantum Bilgisayarlar: İnsan Teknolojisinin Sınırlarını Aşacağız | Kargamel
Bilgisayarların ilk halinin nasıl olduğunu duymayanımız kaldı mı? Tekrar söyleyelim, bir ev büyüklüğünde. Fakat artık böyle değil. Her geçen gün boyutları küçülen yeni bilgisayarlar, bugün Raspberry Pi gibi cihazlar ile birlikte, bir avuç içinden daha küçük hale rahatlıkla gelebiliyor.
Fakat artık sınıra gelmek üzereyiz. Daha fazla işlem gücüyle daha küçük boyutlara erişmenin sınırından bahsediyorum. Bilgisayarlarımızın parçaları neredeyse bir atom boyutuna inecekler ve dahasının gerçekleşmesi artık olası gözükmüyor. Bunu, bilgisayarda 1 ve 0 rakamlarıyla hareketin gerçekleştiğini, bunların bitler ile transistörler üzerinden geçtiğini hatırlayarak algılayabiliriz. Bugün 14 nanometre boyutta transistörler görebiliyoruz, bu da HIV virüslerinin (şaşıracaksınız ama) kapladığı genişlikten (genellikle çap) 8 kat, beyaz kan hücrelerinden ise tam 500 kat daha küçüktür.
İşte tüm bunları, kuantum bilgisayarları dediğimiz kuantumu lehimize kullanma üzerine kurulu bilgisayarlarla aşmaya çalışıyoruz. Böylece tipik bilgisayarların 0 ve 1'lerden oluşan bitlerinin dışında, kuantum bilgisayarlar ile kübit adını verdiğimiz ve sadece 0 ile 1 değil, aynı zamanda ikisinden de "biraz" olduğunu söyleyebileceğimiz kararsızlık halini de hayata geçirebileceğiz. Buna İngilizce "superposition" denilmekte. Türkçesi ise "süperpozisyon". Bu haldeki bir kübitin ne olduğunu bilemezsiniz ama ne olduğunu ölçtüğünüz anda iki halden birisine, yani 1 veya 0 olma haline geçecektir. Burada süperpozisyon durumunda olmaları, onların klasik bilgisayarlardaki bitlerden ayrılan en ayırt edici noktalarıdır.
Kübitlerin gücünden bahsetmeye devam edelim;
Buna göre, normalde örneğin 4 ayrı bit ilk ele alışta 2 üstü 4 ayrı statüden birinde sabit durup 16 farklı olasılığı temsil ederken bir ihtimali kullanırsınız. Fakat süperpozisyon statüsündeki 4 kübit ile bu 16 farklı kombinasyonun hepsinde bulunabilir. Bunun nasıl inanılmaz bir sayı olduğunu anlamak için, yalnızca 20 tane kübit ile aynı anda 1 milyon değerden birini koşturabileceğinizi bilmeniz yeterlidir. Kübitleri ölçmek için Quantum Gate dediğimiz kuantum kapılarını kullanacağız.
Kuantum bilgisayarların kullanım alanları;
Kuantum bilgisayarlar evlerimizde kullanılmayabilir. Nitekim verdiğim sayılardan da anlayacağınız üzere çok büyük işler için yaratılmış gibi duruyorlar. Örneğin veritabanı işlemlerinde -özellikle programcılar ve veritabanı geliştiricileri daha iyi bileceklerdir- bir sorgu yaptığınızda, sorgunuzun başarıyla sonuç getirebilmesi veya sonuçsuzluğu belirleyebilmesi için büyük ihtimalle elinizdeki tüm verileri tek tek kontrol etmesi gerekecektir. Örneğin, Türkiye Cumhuriyeti vatandaşlarının tüm bilgilerinin yer aldığı yaklaşık 80 milyon kişilik bir veritabanını düşünün. Burada kendi adınızı bulmak istediğinizde, yazılımınız eğer ek bir teknolojiyle donatılmamışsa, tüm insanların isim ve soyisim bilgisini tek tek yoklayacaktır. "A" kişisini arattıysanız, önüne gelen diğer 79,999,999 kişiyi tek tek "A" kişisi olup olmadığı konusunda test edecektir. İşi bittiğinde ise size sonucu sunacaktır. Oysa kuantum algoritmaları ile bunu yapmaya kalkıştığınızda sadece daha önceden harcadığınız zamanın ufacık bir kareköküne gereksinim hissedeceksiniz. Bu, büyük veritabanları için harika bir tasarruf demektir.
Kuantum bilgisayarlar: Yapay zeka, simülasyon, hack..
İş, yapay zeka gibi müthiş bir güç harcayan teknolojilere geldiğinde, özellikle kararsız ve her şey olabilme süperpozisyonuyla fark yaratan kübitlere ihtiyaç duyacağımız kesin görünüyor. Bu, uzun zaman ve güç harcayan çoğu işlemde gideceğimiz hedefin yolunu kısaltacak temel bir ihtiyaç olacak.
Aynı şekilde, bilişim için güvenlik riski doğuracak kadar da güçlüdür kuantum bilgisayarlar. Öyle ki, örnek vermek gerekirse parolanızın deneme yanılma yoluyla, tüm olasılıkların test edilerek bulunma ihtimalini belirli bir varsayım üzerinden zamana döktüğünüzde yıllarınız gidecek iken, bir kuantum bilgisayar bunu büyük ihtimalle şok edici bir hızla anında tamamlayacaktır.
Bitti mi? Hayır. Simülasyonlar.. Yine diğerleri gibi müthiş bir güce ve kaynağa ihtiyaç duyarlar. Ayrıca kararsızlık konusu da normal bilgisayarlar için bir çıkmazdır. Fakat kuantum bilgisayarlar yine üslü sayılarla güzel bir tasarruf sağlayacak ve bize çok daha gerçekçi, güçlü simülasyonlar yapma imkanı tanıyacak. Hatta öyle ki kuantumun kendisini simüle edebiliriz bile günün birinde.
Yayınlayan Eyüp C.
Hemen bugün kullanmaya başlayacağınız 10 Android uygulaması
Ülkelere Göre Görgü Kuralları