Son dönemlerde üzerinde yapılan çalışmalarda artış gözlenen Kuantum hesaplamada bir çığır açıldı. Google Willow çipini tanıttı.
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan farklı olarak bilgi işlemi kuantum mekaniğinin temel ilkelerine dayalı bir şekilde gerçekleştiriyor. Ancak, bu teknoloji halen gelişme sürecinde olup bazı kritik limitlere sahip. Gelin bunlara bakalım.
Kuantum Bilgisayarların Mevcut Limitleri
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan farklı olarak kuantum mekaniğinin temel ilkelerine bağlı olarak çalışırlar. Mevcut limitlere gelince :
- Kuantum bitler (qubitler) son derece hassastır ve dış etkilere maruz kaldıklarında hızla hatalar üretir. Bu da doğru işlem yapmayı etkiler.
- Mevcut kuantum bilgisayarlar, genellikle 50-100 qubit civarında işlem yapabilir. Bu da anlamlı işlemler yapabilmek için yetersizdir.
- Mevcut kuantum cihazları, gerçek problemleri çözmek için hâlâ sınırlı ve deneysel seviyededir.
- Bu bilgisayarı geliştirmek oldukça maliyetli bir işlemdir. Dolayısıyla sadece büyük teknoloji şirketleri veya araştırma kurumları tarafından finanse edilebilmektedir.
Öte yandan kuantum işlemciler bu sınırları aşıp çalışabildikleri zaman büyük potansiyellere sahiptir.
Kuantum Bilgisayarların Potansiyelleri
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların üstesinden gelemediği problemlerde çığır açabilir. Özellikle uzun süre isteyen işlemler için müthiş bir fırsat sağlayacaklar. Bu alanların bazıları şöyle:
Şifreleme ve Güvenlik: Kısa süredeki işlem hızının oldukça artması ile RSA gibi klasik şifreleme sistemlerini kırabilir ve yeni kuantum güvenli protokollerin geliştirilmesine yol açabilir. Bu sebeple birçok araştırma ve eğitim merkezinde kuantum şifreleme çalışmaları devam etmektedir.
Simülasyon: Askeri simülasyon uygulamalardan, tıbbi uygulamalara çözümü uzun süreler gerektiren birçok problem, çok kısa sürede çözümlenebilir.
Makine Öğrenimi ve Yapay Zeka: Daha hızlı ve karmaşık optimizasyon ve öğrenme algoritmalarıyla AI sistemlerini geliştirebilir. İşte bu nokta da duyulan heyecanın sınırı yok. AI ve Kuantum teknolojiler bir araya geldiğinde çok hızlı karar mekanizmaları ortaya çıkacak.
Google Willow Çipi neyi başardı?
Willow çipi ile gerçekleştirdiği deney, “hata düzeltme eşiğinin altına inme”yi başararak uzun süredir çözülemeyen bir problemi aştı. Peki nedir bu hata düzeltme eşiğinin altına inmek?
“Google’ın bu çipi, 105 fiziksel qubit kullanarak yaklaşık 5 dakikada bir hesaplama gerçekleştirdi. Bu işlem, dünyanın en güçlü süper bilgisayarının yaklaşık 10²⁵ yıl alacağı bir problemi çözmeyi başardı. Bu, klasik bilgisayarların işlem gücünün temel limitlerini ortaya koyarken, quantum bilgisayarların karmaşık problemleri çözme potansiyelini kanıtladı.
Willow çipi, bu başarısını quantum error correction tekniklerini kullanarak hataları azaltması ve aynı anda birçok kombinasyonu işleyebilmesi sayesinde elde etti. Bu yetenek, klasik bilgisayarların sıralı hesaplama sınırlamalarını aşarak paralel işlem yapabilmesine olanak tanır.”
Kuantum Üstünlüğü (Quantum Supremacy) ve Önemi
Kuantum üstünlüğü, bir quantum bilgisayarın, bir klasik bilgisayarın pratikte veya teoride gerçekleştiremeyeceği bir görevi başarıyla yerine getirdiği durumu ifade eder.
Willow çipi, bir süper bilgisayarın ötesinde hesaplama kapasitesine sahip olduğunu göstererek quantum üstünlüğünü doğrulamış oldu.
Quantum üstünlüğü, bu teknolojinin bilimsel simülasyonlar, güvenlik ve yapay zeka gibi alanlarda devrim yaratabileceğinin güçlü bir göstergesidir.
Kuantum Bilgisayarlar ve Gelecek
Google’ın bu başarısı, quantum bilgisayarların artık sadece teorik bir merak olmaktan çıkıp, pratik problemlerde kullanılabilir bir teknoloji hâline gelme yolunda hızla ilerlediğini gösteriyor. Bu sonuç, quantum bilgisayarların klasik bilgisayarlarla yarışta bir adım öne geçtiğini kanıtlayan en somut göstergelerden biridir.
Dünyada bunlar olurken ülkemiz geriden de olsa bu konuda güzel adımlar atılıyor. Eğitimler, topluluklar, yeni dersler ve en son TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (TOBB ETÜ) ve ASELSAN işbirliği ile geliştirilen ile Türkiye’nin ilk Kuantum bilgisayarı QuanT duyuruldu.
Özellikle yapay zeka (AI) ve kuantum bilgisayarların birlikte çalışması ile bakalım yakın gelecekte nelere şahit olacağız. Sadece Google değil bu alanda çalışan birçok firma var bakalım bu rekabet ortaya çıkan ürünleri ve kaliteyi artırmayı başaracak mı? Bu kuantum yarışı nasıl sonuçlanırsa sonuçlansın Kuantum bilgisayarların yaygınlaşması ile birlikte dijital güvenlik, enerji tüketimi gibi çözülmesi gereken ciddi konular da sırada bekliyor.
Kaynakça:
- ‘A truly remarkable breakthrough’: Google’s new quantum chip achieves accuracy milestone
- Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip
