Bundan en fazla 10 yıl öncesinde elinizdeki telefonu hayal edin bir de son telefonunuzu. Aradaki teknoloji farkı muazzam. Herşeyden önce veri işleme kapasitesindeki büyüme inanılmaz. Bir zamanlar ki çok ta eski bir zaman değildi, 1,5 MB’lık bir disk alını için bile büyükçe bir disket ile dolaşırken şimdi bu satırları okuyan gençler MB ve disket kavramını dahi anlayamamışlardır. Şimdi ise tırnak ucumuz kadar alanlara GB’lar sığdırılıyor.

İşlem hızı da aynı şekilde. Ama belki bundan daha hızlı olarak ise üretilen veride de artış olmakta. Yani ne kadar hızlansak ne kadar güçlendirsek de bilişim sistemleri bu kadar büyük veri karşısında bazen çaresiz kalmakta.

Mevcut bilişim sistemleri hepimizin bildiği ve duyduğu üzere 2’lik sistem üzerine kurulu. Bunun nedeni de sistem içerisindeki transistörlerin üzerinden akım geçmesine göre 1 ya da akım geçmiyor ise 0 olarak kabul edilmesi ve milyarlarca transistörün birbiri ile iletişimde kalarak verilen komutları uygulaması ya da hesaplamaları yapmasıdır.

Quantum bilgisayarlarda ise Bit’lerin yerini KUBIT (QUBIT) alıyor. Adından da anlaşılacağı üzere quantum prensipleri çalışmaktadırlar yani her parçacığın belirli bir etkiye tabi olduğunu varsayarlar. Her parçacık aynı anda birkaç faklı durumda olabilir buna süper pozisyon ilkesi denir.

Bilindiği üzere atom altı parçacıkları yani elektron ya da fotonlar çekirdeklerinin çevresinde aynı zamanda da kendi etraflarında dönerler. Bulundukları duruma göre değerleri 1 ya da 0 olabilir. Bu durumda da ölçülene kadar değeri hem 1 hem de 0’dır diyebiliriz. Şimdi burada Schrödinger kedisi konusuna girmeyelim ama durum tam olarak ta bu.

Bir qubitin durumunu ölçmek, süperpozisyonu sona erdirir ve qubitin belirli bir durumda olmasını sağlar. Ölçüm sonucunda, qubit ya 0 ya da 1 olarak belirlenir, ancak bu ölçüm öncesinde qubit, süperpozisyon halinde hem 0 hem de 1 değerlerini alabiliyordu.

Quantum Bilgisayarlar Neden Bilinen Bilgisayarlardan Daha Hızlıdır?

Kuantum bilgisayarların potansiyel hızlanma avantajları, temelde kuantum mekaniğinin bazı özel özelliklerinden kaynaklanmaktadır. İşte kuantum bilgisayarlarının neden potansiyel olarak çok hızlı olabileceği bazı ana nedenler:

1. Süperpozisyon: Klasik bilgisayarlar, bir anda sadece bir durumu (0 veya 1) tutabilirler. Ancak, kuantum bilgisayarlarında qubitler süperpozisyon durumunda olabilir, yani aynı anda hem 0 hem de 1 değerlerini alabilirler. Bu, kuantum bilgisayarlarının paralel hesaplama yapabilme yeteneğini sağlar.
2. Entanglement: Kuantum bilgisayarlarında birbirine bağlı qubitler arasında entanglement (bağlantı) olabilir. Bu durum, bir qubitin durumu değiştiğinde, diğer entangled qubitlerin durumlarının anında değişmesi demektir. Bu, bilgi iletimini klasik bilgisayarlara göre daha hızlı kılabilir.
3. Quantum Parallelism: Kuantum bilgisayarlar, süperpozisyon ve entanglement özelliklerini kullanarak aynı anda birçok farklı durumu hesaplayabilirler. Klasik bilgisayarlar sıralı olarak çalışırken, kuantum bilgisayarlar paralel hesaplamalar yapabilir, bu da belirli algoritmaların daha hızlı çalışmasını sağlar.
4. Quantum Gates: Kuantum kapıları, qubitlerin durumlarını değiştirmek veya belirli hesaplamaları gerçekleştirmek için kullanılır. Kuantum kapıları, klasik kapılara kıyasla daha karmaşık ve zengin bir yapıya sahiptir, bu da belirli algoritmaların daha verimli bir şekilde uygulanabilmesine olanak tanır.