Kuantum Bilgisayarları Nedir?

Kuantum Bilgisayarların Gelişimi
Kuantum Bilgisayarların Gelişimi

Kuantum hesaplama, kuantum teknolojilerinin en geniş kapsamlı ve zorluları arasındadır. Aynı anda sıfır ve bir olabilen kuantum bitlerine ve cihaz genelindeki anlık korelasyonlara dayalı olarak, bir kuantum bilgisayar, aynı anda üssel olarak çok sayıda hesaplamanın yer aldığı devasa bir paralel cihaz gibi davranır. Bu güçten yararlanan ve en güçlü klasik süper bilgisayarların bile asla çözemeyeceği sorunları çözmemizi sağlayacak birçok algoritma zaten vardır.

Son yirmi yılda farklı platformlar kullanan kuantum bilgisayarları gösterildi. En gelişmişleri, hapsedilmiş iyonlara ve süper iletken devrelere dayanmaktadır;

10-15 kuantum biti zaten temel algoritmaları ve protokolleri çalıştırarak çözüme gidebilmektedir.

Birçok platform ve mimari, katı hal sistemlerine (yarı iletkenlerde elektron dönüşleri, katılarda nükleer dönüşler, Majorana sıfır modları) ve atomik ve optik sistemlere (moleküllerde nükleer dönüşler, aşırı ince ve Rydberg durumları) dayalı kuantum hesaplamanın temel ilkelerini göstermiştir.

Teknolojik ilgi ve hesaplamalı ölçeklemenin “Moore Yasasının sonu” olarak adlandırılan mevcut yaklaşımların bariz sınırlamaları nedeniyle, küresel BT şirketleri son on yılda kuantum hesaplamaya artan bir ilgi göstermektedir. Kuantum bilgisayar tasarımındaki ilerlemeler, hataya dayanıklı algoritmalar ve yeni üretim teknolojileri artık bu “kutsal kase” teknolojisini bazı uygulamalarda klasik hesaplamayı on ila yirmi yıl aşmaya hazır gerçekçi bir programa dönüştürüyor. Bu yeni gelişmelerle birlikte şirketlerin sorduğu soru, bir kuantum bilgisayarın olup olmayacağı değil, onu kimin inşa edip bundan faydalanacağıdır. Örneğin Intel, HRL Laboratories ve NTT, yarı iletkenlerde spin kübitleri desteklemektedir.

Moore Yasası Nedir?

Moore Yasası, Intel şirketinin kurucularından Gordon Moore’un 19 Nisan 1965 yılında Electronics Magazine dergisinde yayınlanan makalesi ile teknoloji tarihine kendi adıyla geçen yasa.

Her 18 ayda bir tümleşik devre üzerine yerleştirilebilecek bileşen sayısının iki katına çıkacacağını, bunun bilgisayarların işlem kapasitelerinde büyük artışlar yaratacağını, üretim maliyetlerinin ise aynı kalacağını, hatta düşme eğilimi göstereceğini öngören deneysel (ampirik) gözlem.

1965 yılında, “mikroişlemciler içindeki transistör sayısı her yıl iki katına çıkacaktır” diyen Moore, daha sonraları 1975 yılında bu öngörüsünü güncellemiş ve her iki yılda bir iki katına çıkacak şekilde düzeltmiştir. Moore “18 ayda bir” ifadesinin de kendisi tarafından söylenmediği konusunda da ısrar etmiştir. Kendisi tarafından hiçbir zaman yasa olarak tanımlanmayan ifadesi, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü[1] profesörü ve yüksek ölçekli indirgeme konusunun öncülerinden biri olan Carver Mead tarafından bu şekilde adlandırılmıştır.

Google, IBM ve Intel süper iletken kübitlere yatırım yapıyor; D-Wave, süper iletken bir kuantum tavlayıcı üretiyor; Microsoft, topolojik kuantum bitleri üzerine bahse giriyor; ve Lockheed Martin ve INFINEON, kapana kısılmış iyonlar ve bunların fotonlarla olan arayüzleri ile ilgili araştırmaları desteklemektedir.

Avrupa’da yer alan kuantum hesaplamada dünya lideri araştırma ile birçok BT şirketi, Ar-Ge çalışmaları için Avrupa’da akademik ortaklar seçmiştir. Avrupa’da on yıllık bir zaman ölçeğinde kuantum hesaplama yeteneğinin gerçekleştirilmesi, endüstriyel ve akademik ortaklar arasında sinerjinin yanı sıra sinerji gerektirecektir.

Fraunhofer, IMEC, VTT ve LETI gibi enstitülerden mühendislerin multidisipliner konsorsiyumlara katılımı. İlgilenilen uygulama problemlerini çözebilen optimize edilmiş kuantum algoritmaları elde etmek için, donanım çabaları kuantum yazılımının geliştirilmesiyle tamamlanmalıdır. Avrupa, klasik yüksek performanslı bilgi işlem uygulamaları için yazılım geliştirmede bir lider olduklarından bu nedenle, halihazırda aktif olan ve donanım ekipleriyle etkileşim halinde olan bir dizi önde gelen kuantum yazılım grubu ile yeni ortaya çıkan kuantum yazılım mühendisliği alanını kurmak için iyi bir konuma da sahiptir.

Kuantum Bilgisayarlarda Kilometre Taşları

3 yıl içinde, sonunda 50’den fazla kübite sahip kuantum işlemcileri yapmak için hataya dayanıklı yollar gösterilecek

6 yıl içinde, kuantum hata düzeltmesi veya sağlam kübitler ile donatılmış kuantum işlemci, fiziksel kübitlerden daha iyi performans gösterecek;

10 yıl içinde, kuantum hızlanmasını gösteren ve klasik bilgisayarları geride bırakan kuantum algoritmaları çalıştırılacak.

Kaynaklar

1) https://qt.eu/

2) Wikipedia

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*