Quantum Computing (2)

Superposition

Bireysel olarak, her Qubit’in kendi Quantum özellikleri vardır, örneğin:

Spin

Bu, +1 ve -1 olmak üzere iki değer içerir; ancak, kısmen +1 ve kısmen -1 superposition olarak da olabilir. Londra veya Sydney: Bir küre düşünün, Kuzey Kutbu (+1) ya da Güney Kutbu (-1) ya da bunların arasında başka herhangi bir noktayı seçebiliriz. Bir kuantum parçacığı, kısmen Kuzey Kutbu ve kısmen Güney kutbu olabilir.Süperposition’lu bir Qubit, Binnary’li bit’in basit 1 veya 0’dan çok daha karmaşık bir haldedir. Bu durumu tanımlamak için daha fazla parametre gereklidir ve bu bir Qubit’in tutabileceği ve uygulayabileceği bilginin miktarına karşılık gelir.

Entanglement

Daha ilginç olan, birçok partikülün, bunların her biri kendi superposition durumuyla birleştirebilmemizdir.Bu parçacıkların hepsinin birbirine bağlı olduğu, bütün özellikleri aynı anda varolan Entanglement denilen bir bağlantı oluşturabiliriz.Tüm parçacıklar tek bir sistem gibidir,Quantum mekaniği ilkelerine göre, geliştikçe,bütün parçacıklar tek bir devredir,Quantum bilgisayarlarının paralel işlemedeki gücünü veren şey, kütlelerin hepsinin evrimleştiği, bireysel olduğ, ancak birbirine bağlı olduğu durumlardır.Tüm bu kombinasyonların,bütün superposition’s lardaki karmaşıklığını bir hayal edin.Tam olarak N qubits’ini tanımlamak için gerekli parametrelerin sayısı,N Qubit’s in değerinin 2 katıdır.Sadece 50 qubits’in bütün durumlarını veya içeriğini açıklamak için bir milyardan fazla sayı gerekiyor.Quantum bilgisayarına uygun görev verirsek, 30 qubits lik bir Quantum bilgisayarı, dünyanın en güçlü süper bilgisayardan bile daha güçlü olurdu,dünyadaki bütün bilgisayarların aynı çalışıp bir işlem hacmi ürettiğini hayal edelim ve 300 Qubit’lik kuantum bilgisayarı,bütün klasik bilgisayarlardan daha güçlü işlem hacmine sahip olucak.

Hassas Bir Operasyon

Quantum kurallarının önemli bir özelliği, dış müdahaleye karşı çok hassas olmalarıdır.Qubit’ler tamamen izole edilmelidir, bu yüzden Quantum mekaniği yasalarına uymak zorundayız ve böylelikle herhangi bir çevresel faktörden etkilenmiyorlar.Qubit’lere karşı herhangi bir müdahale olduğunda superposition bozulur; buna dekoherence denir. Qubitler bozulursa, hesaplama bozulacaktır. Tamamen sessiz, izole bir ortam oluşturmak, bir Quantum bilgisayar kurmanın en büyük zorluklarından biridir.Bir diğer zorluk, bilgiyi Quantum işlemciden,Quantum bellek sistemine aktarıp cevabı okuyabilmektir.IBM’in araştırmacıları, hesaplamayı bozmadan sonucu okumanın yollarını geliştirmeye çalışıyorlar.

Quantum bilgisayarlar tam olarak ne için yararlıdır?

Quantum bilgisayarlar hakkında internette dolanan bir çok örnek, klasik bilgisayarlar’ın sahip olduğundan kat ve kat daha fazla işlem gücüne sahip olduğudur.Ancak bütün bu sonuçların devamı için söz veremiyoruz.Aksine bir düğmeye basarak dünyanın en, mali, tıbbi ve bilimsel tüm sorunlarını çözebilecek olmaktan çok, birçok önemli bilimsel projelerde olduğu gibi, bilgisayar üretiminde geldiğimiz son nokta yi kanıtlıyacak.

Quantum bilgisayarların büyük bir etkisinin olacağı bir diğer alan veri güvenliğidir.Kişisel bilgilerimizin güvenliği önemlidir.Örnek banka bilgilerimiz veya tıbbi kayıtlarımız,bu bilgileri güvende tutmak için verilerimiz ‘Clear text’ girmemizi gerektiren şifreleme algoritmaları tarafından korunmaktadır. Asal sayı faktörü, şifreleme algoritmaları oluşturmak için kullanılan bir yöntemdir. Algoritmalar çok sayıda asal sayı faktörü içeriyor. Bu oldukça basit gibi görünebilir, ancak aslında çok sayıda asal sayı faktörünün ne olduğunu bulmak çok zor.Klasik bir bilgisayar ile ikili asal sayıları çok kolay bir şekilde çarpabilirsiniz.Ama tersten işlemi gerçekleştirirken tek seçenek birbiri ardına numaraları işaretlemektir ve bu tekrarlanan bir süreçtir.Sayılar özellikle küçük olsa bile saniyede milyarlarca hesaplamalar gerçekleştirerek sonuca ulaşması çok uzun zaman alıcaktır.Rakamlar 1000 rakamın üzerine çıkınca, asal sayı faktörlerini bulmak genelde klasik bir bilgisayar için imkansızdır.— clear text’in şifreleme algoritması ‘kırılamaz’ ve verilerimiz güvende olur.

Bununla birlikte, Quantum bilgisayarlarının superposition Qubitleri her şeyi değiştiriyor. 1994’te matematikçi Peter Shor, Quantum bilgisayarların büyük asal sayıları klasik bilgisayarlardan çok daha hızlı bir şekilde faktöre almasını sağlayacak bir algoritma geliştirdi. Quantum bilgisayar ilerlemelerindeki gibi, verilerimizin güvenliğini sağlıyan tekniklerimizide geliştirmemiz gerekecek , böylece Quuantum bilgisayarlar dan bir adım önde olabiliriz.

Bu seride bahsettiklerimin ötesinde, kuşkusuz, teknoloji geliştikçe ortaya çıkan pek çok yenilik olacaktır.Yıllar önce günümüzdeki klasik bilgisayarlarin ve internetteki gelişmeleri, ses tanıma ve dokunmatik arayüzlerindeli gelişmeleri tahmin etmek olanaksızdı. Benzer şekilde, Quantum hesaplamadan gelebilecek en önemli gelişmeler muhtemelen hala bilinmiyor.

The End

Kaynakça:

-İBM Q

-Avustralian Academy of science

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir