Kuantum bilgisayarları günlük hayatta kullandığımız bilgisayarların aksine kuantum fiziğinin temelleriyle veri kaydeden ve veriyi işleyen makinelerdir. Özellikle verilerin çok büyük boyutlara ulaştığı projelerde kuantum bilgisayarlarının kullanımları avantajlı hale geliyor. Klasik bilgisayarlar yalnızca 0 veya 1 olabilen bitlerle çalışırken, kuantum bilgisayarları bazen 0 bazense 1 olabilen kübitlerle çalışıyor. Örneğin, 8 bitlik bir bilgisayar 0-255 arası herhangi bir değeri alabilirken, 8 kübitlik bir kuantum bilgisayarı aynı anda 0-255 aralığındaki bütün değerleri alabilir. Kuantum bilgisayarlarının değerlerindeki bu belirsizlik klasik bilgisayarlara göre avantajlı olmalarını sağlayan ana etken. Öyle ki, ortalama bir bilgisayarın 1 haftada yapabileceği işi kuantum bilgisayarıyla yalnızca 1 saniyede yapabilirsiniz.
Belli bir döneme kadar süperbilgisayarların kullanımı büyük projeler için yeterli gözüküyordu ancak teknoloji ve insanlığın ilerlediği projeler geliştikçe süper bilgisayarlar da yetersiz kalmaya başladı. Çok büyük boyutlara ulaşan bu klasik bilgisayarların yerini kuantum bilgisayarları alıyor. Kuantum bilgisayarların hafızaları süperbilgisayarların hafızalarının aksine büyük boyutlardaki verileri tutabilme kapasitesine sahip. Aynı zamanda süperbilgisayarların her bir durumun analizini teker teker yapması gerektiğinden dolayı, büyük projeler için fazlasıyla zaman kaybı oluşturuluyor.
Peki Kuantum Bilgisayarları Nerelerde Kullanılıyor?
Kuantum bilgisayarlarının kullanımına örnek verilebilecek yerlerden biri büyük hadron çarpıştırıcısı ve alanında önde gelen araştırmalarıyla bilinen CERN. Büyük hadron çarpıştırıcısında yalnızca 1 saniyede 1 petabyte (Yaklaşık 1 milyon gigabyte) veri elde ediliyor. Ayrıca bu veri CERN’ün dünyanın çeşitli yerlerindeki merkezlerinde hem analiz ediliyor hem de depolanıyor. Verinin bu kadar büyük olduğu bu işlemlerin üstesinden gelen kuantum bilgisayarları oluyor.
Kuantum bilgisayarlarının kullanıldığı bir diğer alan ilaç yapımı araştırmaları. İlaç yapımlarındaki deneyler firmalar için ciddi masraflara sebep olduğundan kimyasal deneyler yerine kuantum bilgisayarı simülasyonlarının kullanılması birçok ilaç şirketinin ilgisini çekiyor. Örneğin, yakın zamanda bir ilaç şirketi moleküler dinamikleri simüle etmek için kuantum bilgisayarlarını kullanacaklarını duyurdu.
Kuantum bilgisayarlarının kullanımı için ar-ge çalışmalarında önde gelen şirketlerden biri de Google. Şu anda enerji tasarrufu bataryalar, daha hızlı öğrenen yapay zekalar, karbon emisyonu daha düşük olan suni gübre üretimi gibi birçok alandaki teknolojik gelişmeler için kuantum bilgisayarlarını kullanıma açmayı planlıyor. Bu alanlarda hatasız işlemler yapılabilmesi için yaklaşık 1 milyon kübitlik bir kuantum bilgisayarına ihtiyaç duyulacağı bildirildi. Şu anki mevcut sistemleri ise 100 kübitin altında. Bu hedeflerini gerçekleştirebilmek için 2029’a kadar milyar dolarlar harcanacağı öngörülüyor.
Kaynakça:
- https://www.ibm.com/quantum-computing/what-is-quantum-computing/
- https://www.ibm.com/case-studies/cern/
- https://www.newscientist.com/question/what-is-a-quantum-computer/
- https://research.aimultiple.com/quantum-computing-applications/
- https://www.investopedia.com/terms/q/quantum-computing.asp
- https://www.wsj.com/articles/google-aims-for-commercial-grade-quantum-computer-by-2029-11621359156
- https://www.ft.com/content/72b71d34-5804-4346-a10d-66f583e6300e
