Geleceğin bilgisayarları

Sevgili bilgisayar, lütfen bana şehirde trafiğe takılmayacağım şekilde rehberlik et! Mega şehir sakinlerinin böyle bir dijital asistanı çok seveceği kesin. Ancak bu iddialı görevi çözmek süper bilgisayarlar için bile kolay değil. Buna karşın bir kuantum bilgisayar bunu başarabilir.  

Kuantum bilgisayar nedir? 

Kuantum bilgisayarlar, verileri işlemek için kuantum mekaniği prensiplerini kullanır. Klasik bilgisayarlardan farklı olarak, bitler ile değil, kısaca kübit denilen kuantum bitlerle çalışırlar. Bitler bir seferde yalnızca sıfır veya bir değerlerini alabilirken kübitler, kuantum fiziği yasaları sayesinde sıfır, bir veya eşzamanlı olarak ikisi durumunda bulunabilir. 

Kuantum bilgisayarlar neleri daha iyi yapıyor? 

Tıp, malzeme veiklim araştırmaları veya lojistik alanındaki birçok karmaşık görev için çok sayıda hesap adımının paralel yürütülmesi gerekir. Klasik bilgisayarlar bunun için, eşzamanlı olarak tek bir görev üzerinde çalışan çok sayıda tekli işlemci çekirdeğine ihtiyaç duyar. Kuantum bilgisayarlar ise yalnızca bir çipe ihtiyaç duyar, bu çipteki kübitler aynı anda birden fazla durumda bulunabilir. Ayrıca kuantum bilgisayarlar sadece çok daha hızlı olmayıp, öte yandan enerji tasarrufu da sağlarlar. 

Kuantum bilgisayarlar halihazırda günlük yaşantımıza girdi mi? 

Hayır, teknik olarak gerçekleştirilmeleri konusunda hâlâ çok sayıda zorluk var, kuantum bilgisayarlar halen çok karmaşık ve hassas makinelerdir. Kübitler en ufak dış etkenlere bile tepki gösterirler; sarsılmaya olduğu gibi manyetik ve elektriksel alanlara karşı da korunmalıdırlar. Bu nedenle sistemler hatalara açıktır. 

En güçlü kuantum bilgisayar hangisidir? 

Güncel durumda en yüksek performanslı kuantum çipin, geliştirilmesinde Alman bilgisayar bilimcisi Hartmut Neven’in büyük katkı sağladığı, Google’ın "Willow"u olduğu kabul ediliyor. Geliştirme ekibi, hata düzeltme konusuna inovatif bir yaklaşım geliştirdi. Kübit sayısının ikiye katlanması, hata oranının yarıya inmesini sağladı. "Willow", mevcut durumdaki en güçlü süper bilgisayar olan Frontier’in çözmek için milyarlarca yıla ihtiyaç duyabileceği karmaşık bir kuantum istatistik problemini beş dakikada çözmeyi başardı. 

Sadece kuantum bilgisayarların kullanıldığı bir zaman gelecek mi? 

Öngörülebilir zamanda değil. Klasik bilgisayarları kuantum bilgisayarlarla birleştiren hibrit sistemlerin kullanılmaya başlanması daha muhtemel. Bu sistemlerde kuantum bilgisayarlar hesaplamaları yaparken, diğer tüm işlevleri klasik bilgisayarlar yürütebilir.