Yazan : Şadi Evren ŞEKER

Bu yazının amacı kuantum bilgisayarları ve kuantum işleme (Quantum Computing) konusunda fikir vermek ve yapılan çalışmaların arkasındaki felsefeyi aktarmaktır.

Kuantum bilgisayarları basitçe veriyi işlemek için çok küçük parçacıklar kullanır. Örneğin her gün yolda görebileceğimiz basit bir çakıl taşı aslında bir kuantun işlemi olarak kabul edilebilir. Temelde çakıl taşının yaptığı iş uzayda (kainatta) çok küçük parçacıkların bir arada durmasını sağlaması ve neticede bir konumlandırma işlemi yapmasıdır.

Günümüz bilgisayar teknolojilerinin üzerine inşa edilmiş olan Von Neumann bilgisayarlarında en düşük veri ünitesi ikildir (bit). Benzer şekilde kuantum bilgisayarları içinde kubit (qubit = quantum bit) kullanılmaktadır. Normal ikilde (bit) sadece 1 ve 0 değerleri depolanabilirken bir kubit içinde 0, 1 veya her ikisi birden bulunabilmektedir. Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için kubit kavramını daha detaylı okuyabilirsiniz.

Kuantum hesaplamalarının en büyük farklılığı Kuantum paralelliğidir. Kuantum paralelliği (Quantum parallelism) adı da verilen bir işlemde kubitlerin heri ki durumu da göz önünde bulundurulmaktadır. Yani kubit 0 veya 1 durumunda olduğunda sonucun alacağı iki farklı değer ayrı ayrı hesaplanmış gibi tek bir işlemde hesaplanmaktadır.

Kuantum işleme sırasında performans avantajı sağalandığı bir gerçektir. Bu avantajın nasıl sağlandığını anlamak için 200 haneli bir sayıyı çarpanlarına ayıracağımızı düşünelim. Bu işlem günümüz teknolojisindeki 1500 kadar bilgisayarın paralel çalışması ile yaklaşık 700bin yıl sürmektedir. Kuantum bilgisayarları kullanılarak bu işlem ise yaklaşık bir kaç milyon işlem ile sonuca ulaşmaktadır. Buradaki temel fark aynı anda birden fazla durumun kuantum bilgisayarları ile paralel olarak işlenebilmesidir (Kuantum paralelliği).

144 views