Kuantum Bilgisayarları 101

Kuantum bilgisayarları kediler ve ampuller yardımıyla açıklıyoruz.

Geçen sonbaharda Google, kuantum üstünlüğüne ulaştığını duyurdu . Bu biraz soyut geliyorsa ve ortalama bir kullanıcıyla alakalı değilse, tekrar düşünün. Google ekibinin yaptığı şey, esasen, en gösterişli süper bilgisayarı bile şaşırtabilecek bir sorunu çözmek için bir kuantum bilgisayar kullanmaktı. Etkileyici, aynı fikirde değil misiniz?

Dahası, kuantum hesaplamanın durumu, verilerinizin güvenliği üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Ne de olsa dijital dünyadaki birçok koruma yöntemi, kırılamaz olmaya değil, makul bir süre içinde kırılamaz olmaya dayanmaktadır . Burada, Google’ın yeni oyuncağına bir göz atıyoruz ve bir gün siber suçluların hayatımıza girmek için onu kullanması konusunda endişelenmemiz gerekip gerekmediğini düşünüyoruz.

Kuantum bilgisayar nedir?

Kuantum bilgisayarlar ile bugün hepimizin kullandığı geleneksel transistör türü arasındaki temel fark, verileri nasıl kullandıklarıdır. Akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlardan Deep Blue satranç süper bilgisayarına kadar aşina olduğumuz cihazlar, her şeyi en küçük bilgi birimine verilen ad olan bitlerde depolar. Bir bit iki değerden birini alabilir: 0 veya 1.

Ampulü düşünün: Ya açık (1) ya da kapalı (0). Bilgisayar diskindeki bir dosya, bazıları açık, diğerleri kapalı olan bir dizi ampul gibi görünür. Bu tür birçok ampulle donanmış olarak, “Albert buradaydı” ifadesi veya Mona Lisa’nın bir görüntüsü gibi bilgileri kodlayabilirsiniz.

İki durumlu bir cihaz bir problemi çözdüğünde, bu ampulleri sürekli olarak açıp kapatmak, hafızasını tıkamalarını önlemek için ara hesaplamaların sonuçlarını yazmak ve silmek zorundadır. Bu zaman alır, bu nedenle görev çok karmaşıksa, bilgisayar uzun, çok uzun bir süre düşünecektir.

Kuantum bilgisayarlar, kuzenlerinden farklı olarak, kuantum bitlerini veya kısaca kübitleri kullanarak verileri depolar ve işler. Bunlar sadece “açılıp” kapatılamaz, aynı zamanda geçiş halinde veya hatta aynı anda açılıp kapatılabilir Ampul benzetmesine devam edersek, kübit, söndürdüğünüz ancak yanıp sönmeye devam eden bir lamba gibidir. Veya aynı anda hem canlı hem de ölü olarak kabul edilen Schrödinger’in kedisi gibi.

Bir kuantum bilgisayardaki ampullerin hem açık hem de kapalı olması çok büyük bir zaman tasarrufu sağlar. Bu nedenle, bir kuantum bilgisayar, karmaşık sorunları en güçlü geleneksel cihazdan bile çok daha hızlı çözebilir. Google, kuantum makinesi Sycamore’un, sıradan bir süper bilgisayarın 10.000 yıl alması gereken hesaplamaları 3 dakikadan biraz fazla bir sürede gerçekleştirdiğini iddia ediyor. “Üstünlük” terimi burada devreye giriyor.

Gerçek hayatta kuantum bilgisayarlar

Kuantum bilgisayarların son derece karmaşık problemleri çözme konusunda oldukça keskin olduğunu belirledik. Peki, transistör çağı neden daha önce tarih kitaplarına havale edilmedi? Kuantum teknolojisi henüz yeni olduğundan ve “yanıp sönen ampulün” durumu çok kararsız olduğundan – bir sistem ne kadar çok kübit içeriyorsa, istikrarı korumanın o kadar zor olduğundan bahsetmiyorum bile. Ve karmaşık hesaplamaların fizibilitesi, diğer şeylerin yanı sıra, kübitlerin sayısına bağlıdır: İki ampulle, hatta en üst seviye ampullerle Mona Lisa’yı çizmezsiniz.

Diğer nedenler, kuantum bilgisayarların öncekilerin tamamen yerini almasını engelliyor. Bilgileri temelde farklı bir şekilde işlediklerini unutmayın. Bu, onlar için yazılımın sıfırdan geliştirilmesi gerektiği anlamına gelir. Windows’u bir kuantum bilgisayara kuramazsınız; tamamen yeni bir kuantum işletim sistemine ve kuantum uygulamalarına ihtiyacınız olacak.

Bilim adamları ve BT devleri parmaklarını kuantum sularına daldırıyor olsalar da, şu an için kuantum bilgisayarlar yaklaşık olarak harici sabit diskler gibi çalışıyor, normal bilgisayarlara bağlı ve bunlar tarafından kontrol ediliyor . Bir hidrojen atomunun modellenmesi veya veritabanlarının aranması gibi dar bir dizi problemi çözmek için kullanılırlar . Kuantum hesaplamanın gücüne rağmen, onu henüz internete girip kaykay yapan kedilerin videosunu izlemek için kullanamazsınız.

Yine de birçok kişi geleceğin kuantum hesaplamaya ait olduğuna inanıyor. İlk kuantum bilgisayarlar 1999’da piyasaya çıktı. Bugün Google, Honeywell ve IBM (ikincisi müşterilere kuantum bilgisayarına bulut erişimi sunuyor ), Toshiba, Alibaba ve Baidu gibi büyük kuruluşlar bu alana büyük yatırımlar yapıyor. .

Bununla birlikte, Google’ın çözdüğü görevin, kuantum hesaplamanın yeteneklerini göstermek dışında pratik bir kullanımının olmadığını belirtmekte fayda var. İşin özüne girmeyeceğiz, çünkü bu gerçekten çok karmaşık ve günlük kullanıcılar için pek gerekli değil. Ancak detayları incelemek isterseniz Google’ın raporuna bir göz atın .

Bu arada, herkes Google’ın 10.000 yıllık iddiasını kabul etmiyor. Örneğin IBM, bir süper bilgisayarın aynı görevi 3 dakika içinde değilse de 48 saatten fazla olmayacak şekilde çözebileceğinden emindir . Ancak yine de, bu tahmin daha doğru olsa bile, matematikçi olmayanlar bile kuantum ve geleneksel bilgisayarlar arasında gözle görülür bir hız farkı görecektir.

Kuantum bilgisayarlar (henüz) bir tehdit değil

Gördüğünüz gibi, kuantum bilgisayarlar bilim adamları için tüketici cihazları veya bilgisayar korsanı araçlarından daha çok bir oyuncaktır. Ancak bu, elbette, ileride daha pratik (ve tehlikeli) olmayacakları anlamına gelmez. Bunu akılda tutarak, veri güvenliği uzmanları şimdiden savaş planları hazırlıyor. Ama bir dahaki sefere bunun hakkında daha fazla.

Tepkiniz ne?

guest
0 Yorum
Inline Feedbacks
View all comments