Kuantum bilgisayarları bildiğimiz dünyayı nasıl değiştirebilir?

[™ Admin]

Kuantum bilgisayarları bildiğimiz dünyayı nasıl değiştirebilir?

Kuantum hesaplamadaki ilerlemeler bizi, günümüzün süper bilgisayarlarının milyonlarca yıl sürecek sorunları yeni tür bilgisayarların dakikalar içinde çözebileceği bir dünyaya yaklaştırıyor.

Günümüzün transistör tabanlı bilgisayarlarının sınırlamaları var, ancak kuantum bilgisayarlar bize fizik, kimya, mühendislik ve tıp alanlarında şu anda imkansız görünen sorunlara yanıtlar verebilir.

IBM Direktörü "O kadar karmaşık olan pek çok sorun var ki, aslında klasik bilgisayarların bu sorunu asla çözemeyeceğini söyleyebiliriz, ne şimdi, ne 100 yıl sonra, ne de 1000 yıl sonra." Araştırmadan Dario Gil dedi. "Aslında bilgiyi temsil etmek ve bilgiyi işlemek için farklı bir yola ihtiyacınız var. Kuantumun size sağladığı şey budur."

Kuantum hesaplama nedir?

Bilgisayarlar onlarca yıldır transistörler hakkındaki bilgileri işledi ve şirketler çiplere daha fazla transistör sıkıştırdıkça ilerlemeler kaydediliyor. Daha hızlı, daha güçlü bilgi işlem daha fazla transistör gerektirir çünkü her transistör bilgiyi yalnızca iki durumda tutar: sıfır veya bir.

Kuantum hesaplama, transistörleri ortadan kaldırır ve bunun yerine yapay atomlar gibi davranan kübitleri kullanarak bilgiyi kodlar. Qubit'ler ikili değildir; sıfır, bir veya aradaki herhangi bir şey olabilirler.

Güvenilir, genel amaçlı bir kuantum bilgisayarı zorlu bir tırmanıştır. Google Quantum AI'nın operasyon sorumlusu Charina Chou, 60 Minutes muhabiri Scott Pelley'e Google'ın kuantum bilgisayar laboratuvarında kübitleri tutan işlemciyi gösterdi.

Chou'ya göre Google'ın laboratuvarındaki kapalı kuantum bilgisayar evrendeki en soğuk yerlerden biri. Derin dondurucu, elektrik direncini ortadan kaldırır ve kübitleri dış titreşimlerden izole eder.

Dünyanın dört bir yanındaki şirketler ve ülkeler, kuantum hesaplama teknolojisini geliştiren ilk kişi olmak için yarışıyor. Çin kuantumu en önemli ulusal öncelik olarak nitelendirdi ve ABD hükümeti araştırmalara yılda yaklaşık bir milyar dolar harcıyor.

Kuantum hesaplamayı bu kadar özel kılan ne?

New York Şehir Üniversitesi'nden fizikçi Michio Kaku, günümüz bilgisayarlarını şimdiden "klasik" olarak nitelendiriyor. Kuantumun farkını açıklamak için bir labirent kullanıyor.

"Bir farenin labirentte nasıl gezindiğini hesaplayan klasik bir bilgisayara bakalım. Acı vericidir. Hedefi bulmadan önce her bir sola dönüşü, sağa dönüşü, sola dönüşü, sağa dönüşü haritalandırmak zorundadır. Şimdi bir kuantum bilgisayar Kaku, "olası tüm rotaları aynı anda tarıyor. Bu harika" dedi. "Kaç tane dönüş var? Yüzlerce olası dönüş, değil mi? Kuantum bilgisayarlar bunların hepsini aynı anda yapıyor."

Kaku'nun "Kuantum Üstünlüğü" adlı kitabı işin risklerini açıklıyor.

Kaku, "Çin arasında, IBM, Google, Microsoft ve Honeywell arasında bir yarışa bakıyoruz" dedi. "Bütün büyük adamlar, çalışabilir, operasyonel açıdan verimli bir kuantum bilgisayarı yaratmak için bu yarışta. Çünkü bunu yapan ülke veya şirket, dünya ekonomisine hükmedecek."

Kuantum bilişimin etkileyebileceği yalnızca ekonomi değil. Cleveland Clinic'te bir kuantum bilgisayar kuruldu ve burada Baş Araştırma Görevlisi Dr. Serpil Erzurum, teknolojinin sağlık dünyasında devrim yaratabileceğine inanıyor.

Erzurum, kuantum bilgisayarların potansiyel olarak tüm yaşamı düzenleyen moleküller olan proteinlerin davranışlarını modelleyebileceğini söyledi. Proteinler, takip edilemeyecek kadar karmaşık şekillerde işlevlerini değiştirmek için şekillerini değiştirir, ancak kuantum hesaplama bu anlayışı değiştirebilir.

Dr. Erzurum, "O hastada yapmasını istemediğim bir etkileşimi veya işlevi yerine getirirken nasıl bir şekil aldığını anlamam gerekiyor. Kanser, otoimmünite bir sorundur" dedi. "Herhangi bir molekülün, hatta bir molekülün yapısına gerçek zamanlı olarak bakma konusundaki hesaplama yeteneğimiz tamamen sınırlıdır."

Kuantum bilgisayarlar aynı zamanda günümüzün çevrimiçi güvenliğine yönelik bazı şifreleme kodlarını da kırabilir. Gelecek yıl, federal hükümet tüm şifrelemelerin kuantum bilgisayarlara direnebilmesi için yeni bir standart yayınlamayı planlıyor.

Kuantum hesaplamalı bir geleceğe ne kadar yakınız?

Kuantum araştırmacıları hala tutarlılık adı verilen bir hile de dahil olmak üzere zorlu problemler üzerinde çalışıyorlar. Tutarlılığa ulaşmak için kübitlerin uyum içinde titreşmesi gerekiyor, ancak bunu sürdürmek zordu.

Chou, "Yaklaşık her yüz adımda bir hata yapıyoruz" dedi. "Sonuçta, yaklaşık her milyon adımda bir hataya ihtiyacımız olacağını düşünüyoruz. Bu muhtemelen en büyük engellerden biri olarak tanımlanacaktır."

Yine de Google'ın kuantum laboratuvarının kurucusu Hartmut Neven, şirketin bu hataları azaltabileceği, tutarlılık süresini uzatabileceği ve daha büyük makinelere ölçeklenebileceği konusunda iyimser.

Neven, "Daha fazla temel atılımlara ihtiyacımız yok. Orada burada küçük iyileştirmelere ihtiyacımız var" dedi. "Tüm parçalar bir arada. Daha büyük ve daha büyük sistemler oluşturmak için onları iyi bir şekilde entegre etmemiz gerekiyor."

Neven, bunun on yılın sonuna kadar başarılabileceğine inanıyor. IBM'den Gil de aynı zaman çizelgesine yakın tahminlerde bulunuyor.

IBM, Pazartesi günü en yeni kuantum bilgisayarı Quantum System Two'yu tanıtmaya hazırlanıyor. Cleveland Clinic'teki kuantum bilgisayardan üç kat daha fazla kübite sahip. Gil, Sistem İki'nin binlerce kübite kadar genişleyebilecek alana sahip olduğunu söyledi.

Gil, "Bu şimdiye kadar yaptığımız hiçbir şeye benzemeyen bir makine" dedi.

Daha fazla potansiyele sahip bir gelecek görüyor.

Gil, "Şu anda onbinlerce, hatta yüzbinlerce kübitin birbiriyle çalışacağı sistemler kurmamızı engelleyecek bir engel görmüyoruz" dedi. "Oraya varacağımıza inancımız çok yüksek."

Kaynak: CBS News