Kuantum Bilgisayarları Nedir? Kuantum Bilgisayarı Kim buldu?

 Kuantum Bilgisayarları Nedir? Kuantum Bilgisayarı Kim buldu?
Okunuyor Kuantum Bilgisayarları Nedir? Kuantum Bilgisayarı Kim buldu?

Kuantum Bilgisayarları Nedir? Kuantum Bilgisayarı Kim buldu?

Kuantum bilgisayarı tanım gereği bilgi-sayım işlemlerini bu fiziğin temellerine dayalı olarak yapan bilgisayardır. Bu sayede klasik bilgisayarların ulaşamayacağı işlem gücüne ulaşabileceği varsayılan sistemlerdir. Kuantum bilgisayarını kim buldu? Kuantum bilgisayarı ne işe yarar.

Nasıl Çalışır?

Kuantum bitlerin (kubit) fiziksel uygulamalarından biri olan kuantum bilgisayarları, atom altı parçacıkların  süper pozisyonuna ve kuantum dolanıklığı sayesinde çalışır.

Özellikleri Nelerdir?

Süper pozisyon özelliği, kubitlere kodlayabileceğimiz bilgi miktarı üssel olarak artmasını sağlar. Klasik işlemcilerde bilgi tek tek işlenirken bu bilgisayarlar, süper pozisyonları ve dolanıklıkları paralel olarak aynı anda manipüle edebilir. Bu Bilgisayarların paralelliği olarak adlandırabileceğimiz bu işlem klasik bilgisayarlarda kullandığımız paralellikten farklıdır. Paralel işlemci stratejisi üzerine inşa edilen klasik süper bilgisayarların performansı en iyi ihtimalle lineer olarak artırır. Çünkü klasik paralellik, çözülmek istenen problemi küçük parçalara ayrılıp parametre uzayının farklı işlemcilerde yine teker teker denenmesinden ibarettir.

Kubit İşlemciler (Kuantum İşlemciler)

32 kubitli bir kuantum bilgisayarı, teorik olarak 2 üzeri 32 olasılığa yani 4.3Gb işlem kapasitesine sahiptir. Sisteme daha fazla kubit ekleyerek kapasiteyi arttırabilirsiniz. 300 kubitli bir sistem, evrende varsayılan tüm atomların sayısından fazla olasılığa sahip bir işlem gücü sunabilme potansiyeline sahiptir. Fakat bu gücü gerçek hayatta kullanabilmemiz için tüm kubitlerin birbirleriyle bağlantılı olmaları ve kubit operasyonlarının mükemmel işlemesi gerekir. Ayrıca sistemi 100% verimle kullanabilecek algoritmalarınızın olması gerekir.

Klasik Bilgisayarlardan Farkı

Bu bilgisayarların klasik bilgisayarların yerini almak yerine beraber hüküm sürecek olmalarının nedeni, bu bilgisayar algoritması yazmanın hiç kolay olmamasıdır. Hesaplanması gereken şeyler sadece 0’lar ve 1’ler değildir. Fazlar, kompleks sayılar ve bunların getirdiği kubit dalga girişimlerinin de hesaplanması gerekir. Bu yüzden yakın ve orta vadede klasik bilgisayarın yapabildiği tüm işlemlerin bu bilgisayarlar tarafından yapılabilme ihtimali çok azdır.

Kuantum Bilgisayarlarını Hayata Geçirebilmek İçin Gereken 5 Ana Kriter

  • Fiziksel özellikleri belirli, kubitleriyle beraber ölçeklendirilebilir bir sistem gerekli.
  • Sistemdeki kubitlerin belirli bir başlangıç durumuna getirilebilmesi,
  • Kubitlerin durumlarını ve fiziksel özelliklerini kapı operasyonları için gerekli olan sürelerden çok daha uzun süreler boyunca koruyabilmeleri,
  • Algoritmaları kubitler üzerinde uygulanabilmesini sağlayan bu bilgisayarlar kapı operasyonları,
  • İşlem sonunda istenilen kubitlerin okunabilmesi gereklidir.

Tek Kubit Operasyonları

Bir kubit üzerinde yapılan işlemlerdir. Kubiti bir küre içerisinde 3 boyutlu bir vektör olarak düşünülürse, yapılan operasyonlar vektörü eksenler etrafında çevirmektir. Böylece kubit küre yüzeyinin herhangi bir noktasında konumlandırılabilir.

İşleme giren kubitin durumuna bağlı süper pozisyonun fazının değişmesi, bu operasyonun önemli bir noktasıdır. Bu faz farklılığı kuantum dalga girişimine neden olur.

İki ve Çoklu Kubit Operasyonları

Birden fazla kubiti işleme sokan kapı operasyonlarıdır. Kubitler arası dolanıklık, bu operasyonların yardımıyla sağlanır.

Bu operasyonda bir kontrol bir de hedef kubitimiz bulunur. Eğer kontrol kubitimiz |0⟩ ise hedef kubit değişmez. Eğer kontrol kubiti |1⟩ ise kontrol kubitine Pauli-X kapısı uygulanır.

Yapılan Yorumlar
Bir Yorum Yapın