{"id":33248,"date":"2022-04-17T17:10:00","date_gmt":"2022-04-17T14:10:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/?p=33248"},"modified":"2022-05-09T15:10:33","modified_gmt":"2022-05-09T12:10:33","slug":"kuantum-bilgisayar-nedir-nasil-calisir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/kuantum-bilgisayar-nedir-nasil-calisir\/","title":{"rendered":"Kuantum Bilgisayar Nedir, Nas\u0131l \u00c7al\u0131\u015f\u0131r?"},"content":{"rendered":"\n
Bilgisayar kullan\u0131m\u0131 art\u0131k\u00e7a kullan\u0131c\u0131lar\u0131n ihtiya\u00e7lar\u0131 da artmaya ba\u015flad\u0131. \u0130nsanlar\u0131n g\u00fcndelik ya\u015famlar\u0131n\u0131 kolayla\u015ft\u0131rmak ve h\u0131zland\u0131rmak amac\u0131yla bilgisayarlara olan ba\u011f\u0131ml\u0131l\u0131klar\u0131 da \u00e7o\u011fald\u0131. Kullan\u0131m artt\u0131k\u00e7a \u00f6zellikle i\u015f d\u00fcnyas\u0131nda bilgisayar sistemleri, talepleri kar\u015f\u0131layamaz hale geldi. Sistem geli\u015ftiricileri zaman i\u00e7erisinde teknolojilerini ilerlettiler. Bu ilerleme \u00f6zellikle ila\u00e7, finans, havac\u0131l\u0131k, g\u00fcvenlik ve uzay bilimlerinde daha da h\u0131z kazand\u0131.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Y\u00fcksek teknoloji gerektiren bilim dallar\u0131nda problemlerin \u00e7\u00f6z\u00fcmleri i\u00e7in geli\u015fmi\u015f hesaplama ayg\u0131tlar\u0131 ihtiyac\u0131 zaman i\u00e7erisinde \u00f6nem te\u015fkil etmeye ba\u015flad\u0131. Bilim insanlar\u0131, 1980\u2019li y\u0131llarda kuantum hesaplama y\u00f6ntemlerinin, zor problemlerin kolayl\u0131kla \u00e7\u00f6z\u00fcmlenmesini sa\u011flad\u0131\u011f\u0131n\u0131 ke\u015ffetti. Ard\u0131ndan ayn\u0131 y\u0131llarda fizik\u00e7i Richard Feynman, geleneksel bilgisayarda \u00e7\u00f6z\u00fclmesi uzun zaman alan denklemlerin, kuantum bilgisayar sistemi ile \u00e7\u00f6z\u00fcmlenebilece\u011fini fikrini ortaya att\u0131.1994 y\u0131l\u0131nda ise Amerikal\u0131 bilim adam\u0131 Peter Shor\u2019un kuantum hesaplama y\u00f6ntemleri ile ilgili buldu\u011fu form\u00fcllerin b\u00fcy\u00fck faydas\u0131 oldu.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Matematik profes\u00f6r\u00fc Peter Shor\u2019un bulu\u015flar\u0131 temel al\u0131narak, kuantum bilgisayarlar \u00fcretilmeye ba\u015fland\u0131. Kuantum bilgisayarlar\u0131n geli\u015ftirilmesi konusunda bir\u00e7ok \u00fcniversite\u00a0ve teknoloji \u015firketlerinin laboratuvarlar\u0131nda ara\u015ft\u0131rmalar yap\u0131lmaktad\u0131r. IBM, Microsoft, Google, Airbus, Nokia, Mitsubishi, Nec, Volkswagen, Hp, Rigetti, Biogen ve Amgen gibi \u015firketlerin teknoloji birimlerinde kuantum bilgisayarlar hakk\u0131nda geli\u015ftirme \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 devam etmektedir. Hatta s\u00fcre\u00e7 i\u00e7erisinde bu firmalar\u0131n b\u00fcy\u00fck bir rekabet i\u00e7erisinde oldu\u011fu s\u00f6ylenebilir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum Bilgisayar Nedir?<\/strong><\/span><\/h2>\n\n\n\n
G\u00fcncel hayatta \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fc \u00e7ok kolay gibi g\u00f6r\u00fcnen baz\u0131 problemlerin i\u00e7erisine, tek bir de\u011fer ilave edildi\u011finde i\u00e7inden \u00e7\u0131k\u0131lmaz hal alabilmektedir. \u00d6rne\u011fin \u2018A ki\u015fisi ile B ki\u015fisinin ormanda kar\u015f\u0131lar\u0131na \u00e7\u0131kan iki yoldan hangisini kullanmalar\u0131 gerekti\u011fi\u2019 sorusunun \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fc kolay olabilir. Ancak bu iki ki\u015filik gruba, C ve D ki\u015fisi kat\u0131ld\u0131\u011f\u0131 zaman \u00e7\u00f6z\u00fcm zorla\u015fmaktad\u0131r. \u015eimdi bunu milyonlarca ki\u015fi varm\u0131\u015f gibi d\u00fc\u015f\u00fcnelim. \u00c7\u00f6z\u00fcme ula\u015fmak binlerce y\u0131l alabilmektedir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum bilgisayarlar, al\u0131\u015f\u0131lagelmi\u015f bilgisayarlardan \u00e7ok daha h\u0131zl\u0131 \u00e7al\u0131\u015fan s\u00fcperpozisyon ve dolan\u0131kl\u0131k\/entanglement unsurlar\u0131na dayanarak \u00e7al\u0131\u015fmaktad\u0131r. Kuantum bilgisayarlar\u0131n so\u011futma maliyetleri olduk\u00e7a y\u00fcksektir. Mutlak s\u0131f\u0131r de\u011ferine yak\u0131n (-273.14 cantigrad) bir de\u011fere kadar so\u011futulmalar\u0131 bir\u00e7ok zorlu\u011fu beraberinde getirmektedir. Bu nedenle ara\u015ft\u0131rma yapan \u00fclkeler \u00f6nemli \u00f6l\u00e7\u00fcde b\u00fct\u00e7e ay\u0131rmak zorunda kalmaktad\u0131rlar.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Geleneksel bilgisayarlar g\u00fcndelik i\u015flemlerin yap\u0131lmas\u0131 i\u00e7in idealdir. Ancak kuantum bilgisayarlar\u0131n yapt\u0131klar\u0131 i\u015flemleri yapamazlar. Kuantum bilgisayarlar, havac\u0131l\u0131k, uzay, ila\u00e7 ve\u00a0g\u00fcvenlik sekt\u00f6rlerinin i\u015flemlerini daha h\u0131zl\u0131 ve g\u00fcvenilir \u015fekilde yapabilmektedir. Basit bir kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131rma yapmak gerekirse bir kuantum bilgisayar Word program\u0131n\u0131 h\u0131zl\u0131 \u00e7al\u0131\u015ft\u0131ramaz. Ancak ila\u00e7 denemeleri ve uzay sekt\u00f6r\u00fc i\u00e7in gerekli olan sim\u00fclasyonlar\u0131 h\u0131zl\u0131 ve en do\u011fru \u015fekilde ger\u00e7ekle\u015ftirir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Microsoft Azure Quantum platformu, t\u0131pk\u0131 IBM gibi, kullan\u0131c\u0131lar\u0131n kuantum bilgisayara eri\u015fme hakk\u0131 vermektedir. Ancak bunun yan\u0131nda, Google kuantum bilgisayarlara eri\u015fim sat\u0131\u015f\u0131 yapmamaktad\u0131r. Amazon Web Services ise m\u00fc\u015fterilerine IonQ, Rigetti, D-Wave gibi sat\u0131c\u0131 firmalar donan\u0131mlara eri\u015fim sa\u011flayabilen Amazon Braket\u2019i piyasaya s\u00fcrd\u00fc. Ancak kuantum bilgisayarlar\u0131n \u00e7ok uzun y\u0131llar i\u00e7erisinde ki\u015fisel kullan\u0131ma a\u00e7\u0131lmas\u0131 pek m\u00fcmk\u00fcn g\u00f6r\u00fclmemektedir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Basit bir anlat\u0131mla Kuantum bilgisayar geli\u015fmi\u015f bir s\u00fcper hesap makinesidir. S\u00fcper iletken devreler, elektronlar, fotonlar ve kuantum fizi\u011finin di\u011fer t\u00fcm olgular\u0131n\u0131 kullanarak \u00e7\u00f6z\u00fclemeyen problemlerin \u00fcstesinden gelirler. Kuantum bilgisayar\u0131n temelini olu\u015fturan fizik matematik ve de bili\u015fim bilimi \u00f6nemli ara\u015ft\u0131rmalar yapmaya devam etmektedir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum hesaplama sistemi, kuantum bitleri ve atom alt\u0131 par\u00e7ac\u0131klar\u0131n\u0131 kullanarak \u00e7al\u0131\u015f\u0131r. Kubit ismi verilen kuantum bitleri \u00e7ok karma\u015f\u0131k bir yap\u0131ya sahiptir. \u00d6ylesine hassast\u0131rlar ki bulunduklar\u0131 ortamdaki \u00e7ok k\u00fc\u00e7\u00fck de\u011fi\u015fiklikleri dahi kay\u0131t alt\u0131na alabilirler. Kuantum bilgisayarlar var olan t\u00fcm sinyalleri, ortamda bulunan parazitleri yok ederek kaydederler. Bu nedenle hemen s\u0131f\u0131r hata oran\u0131 ile \u00e7al\u0131\u015f\u0131rlar.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Hesaplama yaparken s\u00fcperposizyon kubitler \u00fczerinden \u00e7al\u0131\u015fan sistem, hataya yer vermeyecek bir \u015fekilde \u00e7\u00f6z\u00fcm yolunu bulur. Klasik bilgisayarlar \u00e7al\u0131\u015fma sistemi, 1 veya 0 tarnsist\u00f6rlerini kullan\u0131r. T\u00fcm veriyi 1 ve 0 de\u011ferine sahip bitlerle kodlarlar. Ve bu y\u00fczden de yetenekleri s\u0131n\u0131rl\u0131d\u0131r. Kuantum bilgisayarlar da ise sistem 0 ve 1 de\u011ferinin s\u00fcperposizyonu olabilecek \u015fekilde \u00e7al\u0131\u015f\u0131r. Birbirine ba\u011flanan t\u00fcm k\u00fcbitler hesaplama g\u00fcc\u00fcn\u00fc katlanarak art\u0131r\u0131rlar.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum bilgisayarlar\u0131n \u00fcretiminde en b\u00fcy\u00fck sorunlardan birisi, k\u00fcbitlerin son derece k\u0131r\u0131lgan bir yap\u0131ya sahip olmas\u0131d\u0131r. Ortamdaki parazitler ile ileti\u015fime ge\u00e7tiklerinde uyumsuzluk sorunlar\u0131 ortaya \u00e7\u0131kabilir. Uyumsuzlu\u011fa neden olan olgu da k\u00fcbitlerin kuantum yap\u0131lar\u0131n\u0131 bozabilmektedir. E\u011fer algoritma i\u015flemini tamamlamadan \u00f6nce bu tarz bir uyumsuzluk olu\u015fursa depolanan t\u00fcm veri kaybolabilir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
G\u00fcn\u00fcm\u00fczde\u00a0geli\u015ftirilmi\u015f kuantum i\u015flemcileri 60 k\u00fcbiti a\u015fma e\u011filimindedir. Ancak hatas\u0131z ve sorunsuz bir i\u015flemci yaratabilmek i\u00e7in 1000 k\u00fcbit gerekmektedir. Buna ra\u011fmen kuantum hesaplama teknolojisi epey bir yol kat etmi\u015ftir. 10004\u2019te 1 hata pay\u0131 oran\u0131yla \u00e7al\u0131\u015fan bir sistem olu\u015fturulmu\u015ftur.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum bilgisayarlar\u0131n di\u011fer bir sorunu ise iyi izole edilmeleri gerekti\u011fidir. \u0130yi bir izolasyon sistemi ise \u00e7ok b\u00fcy\u00fck b\u00fct\u00e7eler gerektirir. B\u00f6ylesine g\u00fc\u00e7l\u00fc bir izolasyon ancak \u00e7ok so\u011fuk \u0131s\u0131 de\u011ferlerinde olu\u015fturulabilmektedir. Ancak bu t\u00fcr g\u00fc\u00e7l\u00fc bir izolasyon da yan\u0131nda ba\u015fka bir sorun getirir: \u0130nsanlar\u0131n hesaplamalar\u0131n\u0131n sonucuna ula\u015fma zorlu\u011fu. Kaliteli bir yal\u0131t\u0131m kontrol\u00fc de zorla\u015ft\u0131ran bir etkendir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
K\u00fcbitlerin karars\u0131zl\u0131\u011f\u0131n\u0131 ve uyum sorunlar\u0131n\u0131 ortadan kald\u0131racak olan \u00e7\u00f6z\u00fcm Majorana Par\u00e7ac\u0131\u011f\u0131d\u0131r. Ancak bu par\u00e7ac\u0131\u011f\u0131n\u00a0tespiti konusunda bilim insanlar\u0131 hen\u00fcz bir fikir birli\u011fine sahip olamam\u0131\u015flard\u0131r. \u0130talyan fizik\u00e7i Ettora Majorana 1937 senesinde kendi antipar\u00e7ac\u0131klar\u0131 olan temel par\u00e7ac\u0131klar\u0131n varl\u0131\u011f\u0131n\u0131 bildirmi\u015ftir. Ancak bilim adam\u0131 \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131 tamamlayamadan ortadan kaybolmu\u015ftur. Werner Heisenberg ile yapt\u0131\u011f\u0131 kuantum \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 sonucunda bir n\u00fckleer bomba \u00fcretti\u011fi varsay\u0131larak ka\u00e7\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131 veya \u00f6ld\u00fcr\u00fcld\u00fc\u011f\u00fc san\u0131lmaktad\u0131r.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Microsoft firmas\u0131 uzun y\u0131llard\u0131r g\u00fcvenilir ve g\u00fc\u00e7l\u00fc bir kuantum bilgisayar \u00fcretmek i\u00e7in Majorana par\u00e7ac\u0131klar\u0131n\u0131 kullanarak ara\u015ft\u0131rmalar yapmaya devam etmektedir. Ancak maalesef ki bu \u00e7al\u0131\u015fmalar y\u0131llard\u0131r olumlu bir sonu\u00e7 ortaya \u00e7\u0131karmam\u0131\u015ft\u0131r.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Kuantum Bilgisayarlar Neden Daha \u00dcst\u00fcnd\u00fcr?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
T\u00fcm olumsuz laboratuvar sonu\u00e7lar\u0131na ra\u011fmen, halen kuantum bilgisayarlar bir\u00e7ok bilgisayar\u0131n \u00e7\u00f6zemedi\u011fi problemlerin \u00fcstesinden kolayl\u0131kla gelebilmektedirler. Teoride Peter Shor\u2019un algoritmas\u0131 hatas\u0131z \u00e7al\u0131\u015fmaktad\u0131r. Ancak pratikte algoritman\u0131n, b\u00fcy\u00fck bir say\u0131y\u0131 \u00e7arpanlar\u0131na ay\u0131rmak i\u00e7in milyonlarca k\u00fcbite ihtiya\u00e7 duydu\u011fudur. Bu da maalesef ki g\u00fcn\u00fcm\u00fczde m\u00fcmk\u00fcn de\u011fildir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Bu olumsuzlu\u011fa ra\u011fmen Google firmas\u0131n\u0131n 2019 senesinde geli\u015ftirdi\u011fi 53 k\u00fcbitlik kuantum bilgisayar\u0131, klasik bir bilgisayar\u0131n binlerce y\u0131lda \u00e7\u00f6zebilece\u011fi bir i\u015flemi bir ka\u00e7 dakikada \u00e7\u00f6zebilmektedir. IBM firmas\u0131 ise bu geli\u015fmeye kar\u015f\u0131, klasik bilgisayarlar\u0131n ayn\u0131 i\u015flemi binlerce y\u0131lda de\u011fil de 2-3 g\u00fcnde \u00e7\u00f6zebilece\u011fini bildirmi\u015ftir. \u00c7inli bir kuantum bilgisayar firmas\u0131 ise klasik bilgisayarlar\u0131n 8 senede \u00e7\u00f6zebilece\u011fi problemi 2 saatte \u00e7\u00f6zebilen bir kuantum bilgisayar geli\u015ftirmi\u015flerdir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Siber sald\u0131r\u0131lara kar\u015f\u0131 % 100 g\u00fcvenli oldu\u011fu varsay\u0131lan kuantum bilgisayarlar, \u00f6zellikle kanser ila\u00e7lar\u0131n\u0131n geli\u015ftirilmesinde sim\u00fclasyon y\u00f6ntemleri ile birlikte kullan\u0131lmaktad\u0131r. Kuantum bilgisayarlar, ak\u0131\u015fkan sim\u00fclasyonlar, finans sekt\u00f6r\u00fc, uzay ve g\u00fcvenlik sekt\u00f6r\u00fc ile veri analizi yapan i\u015fletmeler taraf\u0131ndan kullan\u0131labilmektedir. Bunun yan\u0131 s\u0131ra hava durumu tahminlerinde de g\u00fcncel olarak kullan\u0131lmaktad\u0131r. Kimyasal sens\u00f6rler arac\u0131l\u0131\u011f\u0131 ile suyun temiz kalmas\u0131n\u0131 sa\u011flama gibi g\u00f6revleri yerine getirebilirler. Yapay zeka teknolojisinin geli\u015ftirilmesinde b\u00fcy\u00fck rol oynayabilirler. Finansal hesaplamalar\u0131n daha do\u011fru ve \u00e7ok h\u0131zl\u0131 \u015fekilde raporlanmas\u0131n\u0131 ger\u00e7ekle\u015ftirebilir.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Ki\u015fisel ya da ticari alanlarda g\u00fcn\u00fcm\u00fczde kuantum bilgisayarlar kullan\u0131lmamaktad\u0131r. Ancak ila\u00e7 geli\u015ftirme finans makine kullan\u0131m\u0131n\u0131 \u00f6\u011frenme gibi i\u015flemleri kolayca yapan kuantum bilgisayarlar, zaman i\u00e7erisinde hayat\u0131m\u0131za girecektir. Google, IBM, Microsoft gibi teknoloji firmalar\u0131n\u0131n yo\u011fun \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 sonucunda bilim insanlar\u0131, \u00e7ok zor problemlerin \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fcne kuantum bilgisayarlar sayesinde ula\u015facaklard\u0131r.\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Bilgisayar kullan\u0131m\u0131 art\u0131k\u00e7a kullan\u0131c\u0131lar\u0131n ihtiya\u00e7lar\u0131 da artmaya ba\u015flad\u0131. \u0130nsanlar\u0131n g\u00fcndelik ya\u015famlar\u0131n\u0131 kolayla\u015ft\u0131rmak ve h\u0131zland\u0131rmak amac\u0131yla bilgisayarlara olan ba\u011f\u0131ml\u0131l\u0131klar\u0131…\n","protected":false},"author":7,"featured_media":33250,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[652,62],"tags":[],"class_list":{"0":"post-33248","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-nedir","8":"category-teknoloji"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/33248","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=33248"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/33248\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33358,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/33248\/revisions\/33358"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/33250"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=33248"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=33248"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=33248"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
![\"\"](\"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/kuantum-bilgisayar-nedir.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.natro.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/kuantum-bilgisayar.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n