Çin, Google’dan 10 milyar kat hızlı kuantum
bilgisayarı ürettiklerini ileri sürdü
Faruk Can • Son güncelleme: 06/12/2020
Çinli bilim insanları, karmaşık matematiksel hesapları dünyanın en hızlı süper bilgisayarından yaklaşık 100 trilyon kat daha hızlı çözen bir kuantum bilgisayarı ürettiğini ileri sürdü.
Science dergisinde yayınlanan makaleye göre, araştırmacılar yaptıkları kuantum bilgisayarının standart bir simülasyon algoritması olan Gaus boson örneklemesi metodu ile 76 fotona kadar tespit edebildiğini belirtti. Bu hali hazırdaki süper bilgisayarlardan çok daha yüksek bir hız anlamına geliyor.
Bu iddia aynı zamanda Çinlilerin kuantum üstünlüğünü yakalaması anlamına geliyor.
Kuantum üstünlüğü ilk olarak Kaliforniya Teknik Üniversitesi (CalTech) profesörlerinden John Preskill tarafından kullanıma sokulan bir ifade. Kuantum üstünlüğü, bir kuantum bilgisayarının klasik bilgisayarların pratik anlamda çözemeyeceği bir problemi çözdüğü anda elde edilmiş oluyor
Daha önce Google Sycamore adını verdiği kuantum bilgisayarın dünyanın en hızlı süper bilgisayarının ancak 10 bin yılda çözebileceği bir problemi 200 saniyede çözdüğünü ileri sürerek Kuantum üstünlüğüne ulaştığını iddia etmişti.
Çinli araştırmacılar ise yeni prototiplerinin Google’ın kuantum bilgisayarından 10 milyar kere daha hızlı olduğunu ileri sürüyor.
Kuantum bilgisayarlar neden önemli?
Klasik bilgisayarlar gibi elektrik akımı yerine elektron ve proton gibi atom altı parçacıkların fiziksel özelliklerine dayanan bir sistemle çalışan kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan çok daha küçük bir alanda ve çok daha büyük bir hızla çalışabiliyorlar.
Bilim insanları kuantum bilgisayarlarının özellikle optimizasyon problemlerini kolaylaştıracağını düşünüyor. Önünüzde çok alternatifli bir yol olduğunda klasik bilgisayarlar her adımda bir seçeneği deneyerek ilerliyor ve tamamını ele alması bazen çok uzun zaman alabiliyor. Olası yolların tamamını bir anda deneyebilecekleri için kuantum bilgisayarların ise bu süreyi oldukça kısaltacağı tahmin ediliyor.
Bu son gelişmeyle Çinliler de kuantum yarışına dahil olmuştu. Şu ana kadar Amerikalı Google, Amazon, IBM ve Microsoft’un bu alanda çalışmalar yaptığı biliniyordu. Pekin yönetimi ise Kuantum araştırmalarına 10 milyar dolar yatırım yapacağını duyurmuştu. Washington’ın kuantum çalışmalarına ayırdığı bütçe ise 1 milyar dolar.
Kuantum Bilgisayar
Geleneksel bilgisayarlar donanım sınırlarına dayandı:
Kuantum bilgisayarlar geliyor
Ali Tolga Dincer • Son güncelleme: 10/08/2018
Teknoloji devi IBM, geleneksel bilgisayarlara alternatif olarak gösterilen kuantum bilgisayarlar üzerinde çalışıyor. Son raporlar, sadece özel araştırma laboratuvarlarında kullanılan kuantum bilgisayarların yakın gelecekte günlük kullanıma açılmasının bir hayli güç olduğunu gösteriyor. Diğer yandan yeni nesil bilgisayar teknolojisinin mevcut bilgisayarın yerini her alanda alması da beklenmiyor.
Madde ve ışığın, atom ve atomaltı seviyelerdeki davranışlarını inceleyen kuantum mekaniğinin yer aldığı bu yeni teknoloji uzmanlara göre “geleceğin bilgisayarlarını” hazırlıyor.
Peki kuantum bilgisayarlar hayatımızı hangi oranda ve zaman etkileyecek?
Kuantum bilgisayar nedir?
Kuantum bilgisayarlar basit haliyle veri toplamak ve işlemek gibi işleri yapmak için elektronları kullanan bilgisayarlardır. Peki bu nasıl mümkün?
Geleneksel bilgisayarlarda veriler elektrik sinyallerinin aktarımıyla ifade ediliyor. Kullandığımız bilgisayarların içinde milyonlarca küçük transistör var ve bunlar evimizdeki elektrik düğmesi gibi elektrik akımının geçmesini ya da geçmemesini kontrol ediyor. Günümüzde boyutu 10 nanometrenin altına kadar düşen transistörler artık fiziksel sınırlarına dayandı. Yani artık o kadar küçüldüler ki daha da küçülmeleri durumunda elektronları durduramıyor ve akımın geçmesini engelleyemiyorlar.
Geleneksel bilgisayarlar hesaplama sınırlarına dayandı
Transistörlerin fiziksel sınırlarına dayanması bize geleneksel bilgisayarların hesaplama sınırına dayandığını gösteriyor. Farklı alanlarda araştırma yapan bilim adamları da hesaplama gücünü arttırmak için süper bilgisayarlar (büyük boyutlu bilgisayarlar) ve kuantum bilgisayarlar geliştiriyor.
Buradaki önemli nokta kuantum bilgisayarların kullandığımız bilgisayarlardan farklı şekilde çalışması ve farklı amaçlarla kullanılması. Yani eve bu bilgisayarlardan satın alıp daha hızlı bitcoin madenciliği yapmak ya da daha akıcı oyun oynamak yakın gelecekte mümkün değil. Günümüzde bu bilgisayarlar en yaygın olarak fizik yasalarını simüle etmek için kullanılıyor.
Kuantum bilgisayarlar nasıl çalışıyor?
Geleneksel bilgisayarlarda bilgi elektrik sinyalleri olan bitlerle aktarılıyor. Bu bitler tek bir seferde ya 1 ya da 0 değerini alabiliyorlar. Kuantum bilgisayarlarda ise bilgi, manyetik alanın etkisinde bulunan bir elektronun yönüyle ifade ediliyor. Bu elektrona da qubit (kuantum biti) deniyor. Elektronun manyetik alanın kuzey kutbuna bakması 1, güney kutbuna bakması ise 0’la ifade ediliyor. Ancak elektron sürekli dönüyor ve farklı ihtimallerle kuzey ya da güney ucuna bakabiliyor. Yani farklı zamanlarda gözlemlediğimizde hem 1 hem 0 olarak görülebiliyor. Böylece bir qubit aynı anda iki değer alabiliyor. Buna süper pozisyon (superposition) ilkesi deniyor.
Bu ilke ilk bakışta hesap yapmayı zorlaştırıyor gibi görülebilir. Ancak kontrol altına alındığında, yani hata payı minimize edildiğinde hesaplama yapmayı çok daha hızlı hale getiriyor. Bilim adamları da qubitlerin hata payını düşürmek için çalışıyorlar.
En güçlü modeli 1400 terabayta kadar veri tutabiliyor
Bugün bilinen en güçlü kuantum bilgisayar IBM tarafından geliştirildi ve 50 qubit kullanıyor. Her bitin 2 değeri olduğundan bu da 2^50 yani yaklaşık 1400 TB’lık bir bilgi depolama kapasitesine denk geliyor. Teknoloji devi IBM bundan önce de atomik boyutlarda yaptığı Dünyanın En Küçük Filmi ile gündeme gelmişti.
