BİLİM

Kuantum Bilgisayarı

Geçmişten Günümüze Bilgisayar

Mağaralara resimler çizen atalarımızdan günümüze kadar insanoğlu her zaman bir yenilik arayışı içindeydi. Bu yenilik arayışı, çağlar boyunca hayat kolaylaştıran buluşların çıkış noktası oldu. 

Bu buluşların en büyüğü, 20. yüzyılın sonlarında ilk haliyle ortaya çıkan ve günümüze kadar çok büyük bir gelişme gösteren bilgisayardı. Şimdilerde her evde bulunan ve her işimizi gören bilgisayarlar…

Günümüzde her yere taşıyabildiğimiz bilgisayarların ilk hali ENIAC, 167 metrekarelik bir alana sığan 30 tonluk bir aletti. Bir müzik taşıyacak kadar bile hafızası yoktu. Yalnızca sayısal işlemleri yapabiliyordu, devasa bir hesap makinesiydi desek yanlış olmaz. Zamanla farklı özelikler eklenen ve boyutu gittikçe küçülen bilgisayar, bu halini alana kadar çok yol kat etti. Ancak şimdi, o da yeterli değil. Karşısında çok büyük bir rakip var: kuantum bilgisayarı

Bu yazımızda klasik bilgisayarların devrini bitirmeye hazırlanan bir teknoloji mucizesi, kuantum bilgisayarını inceleyeceğiz. 

Kuantum Bilgisayarı

Neden Kuantum Devrimi?

İnsanoğlu gelişip yeni gezegenlere, uzayın karanlık köşelerine açılıyor. Evrenin sırrını çözmek için çeşitli araştırmalar yapıyor. Dünyanın oluşumunu anlamak için çeşitli simülasyonlar düzenleniyor. Ancak biz geliştikçe sahip olduğumuz teknoloji, bu gelişmeleri işlemekte yetersiz kalıyor. Örneğin evrenin detaylı simülasyonunu çalıştırmak istesek, şu an evlerimizde kullandığımız bilgisayarların yüzlerce yıl çalışması gerekirdi. Büyük şirketlerin kullandığı süper bilgisayarlar dahi birkaç ay çalışmak zorunda kalırdı. Bu haliyle bilgisayar her gün çığır açan gelişmeler yaşanan bilim ve teknoloji alanında elbet yetersiz kalıyor. Sonuca hızla ulaşmak istediğimiz bu dönemde bu uzun bekleme süresi gelişmişlik seviyemize ters düşüyor. İşte bu yetersizlik noktasında kuantum bilgisayarı ortaya çıkıyor.

Klasik bir bilgisayarın çözmek için yıllarca uğraşacağı problemleri kuantum bilgisayarı birkaç saniyede kolaylıkla çözebiliyor. Buna kuantum üstünlüğü deniyor. Kuantum üstünlüğü tabiri, ilk olarak Kaliforniya Teknik Üniversitesi profesörlerinden John Preskill tarafından kullanılmıştı. Her geçen gün geliştirilen kuantum bilgisayarı teknolojisinin karşısında yetersiz kalan klasik bilgisayarları anlatmak için kusursuz bir tabir. Peki ya bu kusursuz teknoloji nasıl bir mantıkla çalışıyor?

Kuantum Bilgisayarının Çalışma Mantığı

Kuantum bilgisayarının çalışma mantığını anlamak için önce klasik bilgisayarın çalışma mantığına bakmalıyız.

Klasik bilgisayar binary, yani ikili sistem ile çalışır. İşlemci denilen CPU, içinde milyonlarca transistör bulunan bir devredir. Bu transistörler lamba anahtarı mantığında çalışır. Tüm işlemleri devredeki elektrik akımının geçiş durumunu 1’ler ve 0’lar üzerinden göstererek gerçekleştirir. Bit denilen olgu 1 ve 0’ları taşıyarak bilgisayarın çalışmasını sağlar.  

Kuantum bilgisayarı da ikili sistemle çalışır fakat çok temel bir farkla: Bu fark, klasik fizik ile kuantum fiziği arasındaki farkın aynısıdır. Birinde kesinlik vardır, diğerinde sonsuz olasılıklar. 

Klasik bilgisayar klasik fiziğin elektrik kanunlarına göre çalışırken kuantum bilgisayarı kuantum fiziğinin süperpozisyon, belirsizlik, dolaşıklık ilkeleriyle çalışır. Klasik bilgisayarda bir veri 1 ya da 0’dır. Elektrik geçer ya da geçmez. Sonuç evet ya da hayırdır. Kuantum bilgisayarında ise bir veri aynı anda hem 1 hem 0 olabilir. 

20.yüzyılın başlarında birçok fizikçinin üzerinde çalıştığı kuantum teorisine göre bir parçacık aynı anda iki durumda olabilir. Kuantum bilgisayarı da bu prensibe göre çalışır. Bit yerine kübit (qubit) kullanılır. Kübitler kesin bir değer taşımazlar. Aynı anda 1 ve 0 olabilirler. Bu belirsizlik ise aynı anda binlerce verinin taşınmasını ve milyonlarca olasılığın göz açıp kapayıncaya kadar hesaplanmasını sağlar.

Klasik işlemcilerde bilgi tek tek işlenir ve her olasılık ayrı ayrı denenir. Oysa kuantum işlemcileri işlemleri aynı anda yaparlar. 

Geçmişten Geleceğe Kuantum Bilgisayarı

Bu dahiyane cihaz fikri ilk olarak 80 yılında ünlü matematikçi Yuri Marin tarafından ortaya atıldı. 81 senesinde Nobel ödüllü fizikçi Richard Feynman tarafından desteklendi. Günümüzde ise günbegün geliştirilmesine rağmen hâlâ tüketiciye sunulma aşamasında değil. Grafik ve görsel içerik sunmaktansa doğrudan işlem yapıyor. Google, NASA gibi şirketler kuantum bilgisayarı üstünde çalışan bilimsel kuruluşlara milyonlarca dolar yatırıyorlar.

Henüz olmasa da gelecekte kuantum bilgisayarları klasik bilgisayarların yerini alacak ve hayatın her alanında kullanılmaya başlanacak. 

Kuantum bilgisayarı evren simülasyonlarını sorunsuz çalıştırarak evren hakkında geniş bilgi sahibi olmamızı sağlayabilir. Şu an çözümsüz olan problemleri birkaç saniyede kolaylıkla çözebilir. Bir diğer kullanım alanı ise sağlık. Çaresi olmayan birçok hastalığa ilaç bileşiği bularak bu sorunu çözebilir. Dahası, milyonlarca işlemi aynı anda yapabilir ve yüzlerce farklı olasılığı saniyeler içinde hesaplayabilir. Bu şekilde bir sanal dünya kurulması gayet mümkün.

Ya başka bir gezegende, insan ırkından daha gelişmiş bir medeniyet bu teknolojiyi kullanarak sanal bir dünya kurduysa? Ya biz de bu sanal dünyanın bir parçasıysak? Kuantum bilgisayarı ile ortaya çıkacak bulgular tüm algılarımızı sarsacak, tüm gerçekliğimizi değiştirecek gibi gözüküyor. Umuyoruz ki insanlığın seyrini değiştirecek bu sonuçlar bir an önce ortaya çıkar.

İlgili İçerikler
BİLİM

Elektromanyetizma Nedir?

Çocukken parkta oynamayı herkes sevmiştir. Bir yetişkin olduğumuzda ise aklımızda parkta yaşanan birçok anı kalır. Bu anıların arasında illaki…
BİLİM

Doppler Etkisi Nedir? Örnekleri Nelerdir?

Doppler etkisi adını dünyaca ünlü bilim adamı Christian Andreas Doppler’ den almıştır. Christian Andreas Doppler (1803-1853), Avusturyalı bir matematikçi…
BİLİM

Gayzer Nedir? Nasıl Oluşur?

Gayzer, kelime kökeni olarak İzlanda’ya dayanmaktadır. Geysir adındaki püsküren sıcak su kaynağı, gayzer kelimesinin de türemesine neden olmuştur. Geysir…

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir