Yapılan bir araştırmaya göre, 2030 yılına kadar dünya çapındaki toplam kuantum bilgisayar sayısı 2000 ila 5000 arasına ulaşabilir.
Şimdi, bunun işletmelerle ne ilgisi olduğunu düşünüyor olabilirsiniz?
Kuantum bilişim, onu erken benimseyen işletmelerin benimsemeyenlerin önüne geçebileceği ve böylece rekabette lider olacağı bir alan olacaktır.
Quantum Computing Tarihi
Quantum computing, 1900’lerin başında, uzmanların atomların ve parçacıkların insan benzeri nesnelerden çok farklı davrandığını keşfetmesiyle ortaya çıktı. Ancak 1998 yılına kadar çalışan ilk kuantum bilgisayar ortaya çıkmadı. Daha sonra Kanada şirketi D-wave ve IBM, kuantum bilgisayarları tanıttı. 2017’de Google, kuantum bilgisayarlarının süper bilgisayarların ötesinde seviyelerde çalıştığını iddia etti.
2019’da Nasa ve Google, kuantum bilgisayarlarının 200 saniyede 10.000 yıl sürecek bir sorunu çözdüğü “Kuantum Üstünlüğüne” ulaştıklarını duyurdu.
Bulutistan hizmetlerinin detaylarına ulaşmak için tıklayınız.
Quantum Computing Nedir?
Quantum computing yani kuantum hesaplama, farklı fizik yasalarını manipüle edebilen ve kontrol edebilen teknoloji oluşturmaya odaklanır. Kuantum dolaşıklığı ve süperpozisyon gibi kuantum mekaniği ilkelerini kullanan klasik olmayan bir hesaplama modelidir. Bir kuantum bilgisayar, kuantum fiziğinin benzersiz özelliklerinden yararlanır. Normal bilgisayarlar ve süper bilgisayarlar için çok karmaşık olan sorunları çözer.
Konsept, kuantum bilgisayarların geleneksel bilgisayarların kabul edilebilir bir zaman çizelgesi içinde yapamayacağı görevleri yerine getirebildiği nispeten yeni bir kavramdır.
Kuantum Hesaplamadaki Temel Unsurlar
Klasik hesaplamada bilgi bitlerle kodlanır. Ancak kuantum hesaplamada, bir kuantum biti veya kübit, kuantum bilgisinin temel birimidir. Qubit’ler, kuantum bilgisayarların nasıl çalıştığının temelini oluşturur. Geleneksel hesaplamada, bitler 0’lar veya 1’ler olabilir. Kuantum hesaplamada, kübitler aynı anda 0’lar, 1’ler ve her ikisinin karışımı olabilir. Bu, tüm bilgi kombinasyonlarının aynı anda var olduğu süperpozisyon olarak bilinir.
Ardından, iki kübit arasındaki korelasyonu yaratan kuantum hesaplamanın bir başka kritik parçası olan bir kuantum etkisi olan dolaşıklık gelir. Kuantum hesaplama algoritmaları bu ilkeye dayalıdır ve karmaşık sorunları başka türlü mümkün olabileceğinden daha hızlı çözer.
Geleneksel Bilgisayarlar Yerine Neden Kuantum Bilişime İhtiyaç Duyarız?
Geleneksel bilgisayarların değiştirilmesi gerekmesinin nedeni, bir noktada bit adı verilen mümkün olan en küçük veri birimleri dizisine indirgenmeleridir. Bir kuantum bilgisayar, tüm işlemleri aynı anda gerçekleştirebilir ve kullanıcılara ihtiyaç duydukları bilgileri hızlı bir şekilde sağlayabilir. Intel, Microsoft, Google (NASA ve USRA ile birlikte) ve IBM gibi kuantum bilgi işlem şirketleri, kuantum bilgi işlem olarak bilinen bu ışık hızında teknolojiye şu an milyonlarca dolar yatırım yapmaktadır.
İşletmelerde Kuantum Bilişimi Kullanmanın Avantajları
İşletmelerin farklı sektörlerde kuantum bilişim veya kuantum bilişim uygulamalarından nasıl yararlanabileceğine dair avantajları aşağıdaki listede bulabilirsiniz:
1. Kuantum Optimizasyonu
Optimizasyon problemlerini çözmek, birçok seçeneğin mevcut olduğu bir durumda ideal çözümü bulmayı içerir. Günümüzde klasik bilgisayarlar, dikkate değer boyuttaki optimizasyon sorunlarını çözmek için kapsamlı kısayollar kullanır. Ne yazık ki, bu çözümler genellikle kısmen optimaldir.
Ancak kuantum bilişim sayesinde, hükümetler hava trafik kontrollerini geliştirebilir, finansal hizmet firmaları risk optimizasyonlarını iyileştirebilir ve telekomünikasyon işletmeleri ağ altyapılarını yükseltebilir. Tüketici malları ve perakende şirketleri bile pazarlama tekliflerini daha iyi optimize edebilir.
2. Hızlı Veri Analitiği
Analiz etmemiz ve saklamamız gereken büyük miktarda veriye ve büyük miktarda bilgiye sahip bir dünyada yaşıyoruz ve bu devasa miktardaki veriyi işlemek ve analiz etmek için daha fazla güç gerekir. Geleneksel bilgisayarlar her seferinde tek bir görevi yapmakla sınırlı olduğundan, karmaşık sorunların çözülmesi çok daha uzun sürer.
Ancak kuantum bilgisayarlar veri sorunlarını büyük ölçekte çözme potansiyeline sahiptir. Topolojik analizle ilgili en karmaşık hesaplamaları basit hesaplamalara dönüştürebilir. NASA bile uzay yolculuğunun daha iyi ve daha güvenli yöntemlerini araştırmak ve evrenle ilgili muazzam miktarda veriyi analiz etmek için kuantum hesaplamayı kullanır.
3. Basitleştirilmiş Desen Eşleştirme
Günümüz trafiği kadar karmaşık bir sistemin trafik modellerini analiz etmek ve performansını tahmin etmek şimdiye kadar geleneksel bilgisayarlar için mümkün değildi. Ancak kuantum hesaplama, tüm bunları değiştirebilir. Evet, kuantum hesaplama, gelecekteki kalıpları tahmin etmek için verilerde kalıplar bulmak kadar değerli bir konuda işletmenize yardımcı olabilir.
Tanınmış araç üreticisi Volkswagen, sürücüleri trafik durumu hakkında 45 dakika önceden bilgilendirmek için zaten bu teknolojiden yararlanır. Bu noktada kuantum bilgisayarlar, trafik kalıplarını eşleştirmek ve günümüzün karmaşık trafik davranışını tahmin etmek için gereklidir diyebiliriz.
4. Kuantumla Geliştirilmiş Yapay Zeka
Kuantum hesaplama, yapay zekanın gelişmişliğini genişletebilir, çünkü geleneksel bir bilgisayarın işleyemeyeceği, ancak kuantum hesaplamanın işleyebileceği çok sayıda olasılık vardır. Kuantum hesaplama ve yapay zeka ile nerede olduğumuzu merak mı ediyorsunuz? Her iki alanda da değerli bir ilerleme döngüsü oluşturmak için AI ve kuantum hesaplama arasındaki bir işbirliği halihazırda devam etmektedir.
5. Tıp/İlaç Araştırması
İlaç şirketlerinin yeni bir ilaç keşfetmesi 10 yıldan fazla sürer ve bir ilacın insan vücuduna nasıl tepki verebileceğine dair milyonlarca olasılık göz önüne alındığında, yeni ilaçların keşfedilmesi ve piyasaya sunulması için milyarlarca dolar söz konusudur. Fakat kuantum bilgi işlem süreci hızlandırabilir ve maliyetleri ve pazara sunma süresini azaltabilir. Önceden onaylanmış ilaçların yeni uygulamalar için daha verimli bir şekilde yeniden tasarlanmasına yardımcı olabilir ve kimyagerlerin her zamankinden daha hızlı yeni ilaç keşifleri yapmasına izin verebilir, bu da bir dizi hastalığın tedavisini hızlandırabilir.
6. Sürücüsüz Arabalar
Tesla, Apple ve Google gibi diğer dev teknoloji şirketlerinin sürücüsüz otomobil geliştirdiği haberleri yeni değil. Bu gelişmeler yaşam standardını iyileştirebilir, kirliliği azaltabilir, trafik sıkışıklığını ve ciddi kazaları azaltabilir. Kuantum hesaplama sayesinde süreci hızlandırmak mümkündür.
Google ve Volkswagen pil, ulaşım ve kendi kendine sürüş teknolojisi geliştirmek için zaten kuantum bilgisayarları kullanmaktadır. Volkswagen(VW), Pekin’deki 10K taksiler için trafik akışını şimdiden optimize etti ve kuantum hesaplama ile daha fazla gelişme yolunda ilerliyor.
7. Havacılık
Havacılık senaryoları gibi karmaşık bilgisayar modellemesine olanak tanıyan ve uçağın programlanması ve yeniden rotalandırılmasına yardımcı olan kuantum hesaplama, maliyet ve zaman açısından muazzam ticari faydalar sağlayabilir. Lockheed Martin ve Airbus gibi çığır açan şirketler şimdiden bu teknolojiye yatırım yapmaktadır.
8. Koruma ve Kriptografi
Kuantum bilgisayarlar, büyük asal sayıların 300’den fazla tamsayı ile çarpanlara ayrılması gibi sıradan bilgisayarların yapamadığı şifrelemeleri kolaylıkla kırabilir. QC ile geleneksel şifrelemeleri kırmak daha hızlı olacaktır ve bu da dijital varlıklarımızın ve yaşamlarımızın daha iyi korunmasına yol açar. Dijital bilgilerimizin ve depolanan varlıklarımızın daha güçlü bir şekilde korunmasını sağlayan kuantum bilgisayarlarla şifre çözme önemsiz hale gelmektedir.
9. Daha İyi Tahmin ve Öngörüler
Muhtemel olay veya sonuçları tahmin etmek, karmaşık ve büyük veri setlerinin doğru analizine bağlıdır. Kuantum bilişim, nihayetinde geleceğin daha iyi tahminlerine yol açacak verileri işlemek ve analiz etmek için gerekli güce sahiptir.
Hava durumunu tahmin etmek şu anda yalnızca klasik bilgi işlemin işleyebileceği veri girişleriyle sınırlıdır. Çok fazla faktör eklemek, simülasyonları yalnızca gerçek havanın gelişmesi için gereken süreden çok daha uzun hale getirir. GSYİH’nın neredeyse %30’u hava koşullarından etkilendiğinden, kuantum hesaplama hava durumunu daha doğru tahmin etmeye yardımcı olarak büyük faydalar sağlar.
10. EndNote
Kuantum bilgisayarlar işletmeniz için anında mucizevi sonuçlar sunmaz. Ancak, işletmelerin yatırım stratejilerini daha iyi optimize etmelerine, ürünleri keşfetmelerine, şifrelemeyi iyileştirmelerine ve daha pek çok şeye yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Quantum Computing ve Bilgi İşlem ile Arasındaki Farklar
Klasik bilgi işlem, günlük hayatımızda kullandığımız geleneksel hesaplama yöntemidir. Klasik fizik ilkelerine ve verileri temsil etmek için 0 veya 1 olabilen “bitlerin” manipülasyonuna dayanır. Klasik bilgi işlemin temel birimi, klasik bir bilgisayardaki en küçük bilgi birimi olan klasik “bit”tir. Bir bit koleksiyonu, karakter veya sayılar gibi daha büyük bilgi birimlerini temsil etmek için kullanılan bir bayt oluşturur. Klasik bitler üzerinde gerçekleştirilen işlemler deterministiktir yani belirli bir girdi her zaman aynı çıktıyı üretir.
Öte yandan kuantum hesaplama, verileri manipüle etmek için kuantum-mekanik olayları kullanan farklı bir hesaplama türüdür. Klasik bitlerden farklı olarak, “kuantum bitleri” veya “kübitler” aynı anda birden çok durumda bulunabilir, bu da süperpozisyon olarak bilinir. Bu, kuantum bilgisayarların aynı anda birden fazla hesaplama yapmasına izin vererek onları belirli türde problemler için klasik bilgisayarlardan önemli ölçüde daha hızlı hale getirir. Ek olarak, kuantum hesaplama, fiziksel olarak birbirinden uzak olsalar bile bir kübitin durumunun diğerinin durumuna bağlı olduğu anlamına gelen “dolaşıklığa” izin verir. Bu, daha hızlı iletişim ve daha fazla işlem gücü sağlar.
Kuantum bilişim, belirli sorun türleri için klasik bilgisayardan daha iyi performans gösterme potansiyeline sahipken, klasik bilgi işlem diğer birçok sorun türü için hala daha hızlı ve daha verimlidir. Kuantum hesaplama teknolojisinin gelişimi ilerledikçe, kuantum hesaplamanın klasik hesaplamayı geride bırakabileceği daha fazla uygulamanın bulunması muhtemeldir. Bununla birlikte, kuantum hesaplamanın hala ilk aşamalarında olduğunu ve ana akım bir teknoloji haline gelmeden önce üstesinden gelinmesi gereken birçok zorluk olduğunu bilmeniz de önemlidir.
Bulutistan hizmetlerinin detaylarına ulaşmak için tıklayınız.
Bilgi İşlem ve Kuantum Hesaplama Arasındaki 8 Fark
Kuantum bilgisayarlar ile klasik bilgisayarlar arasındaki 10 temel fark aşağıdaki şekildedir:
1. Kuantum Bilgisayarları Kuantum Mekaniği Yönetir
Kuantum bilgisayarlar, atom düzeyinde işleyen bir fizik dalı olan kuantum mekaniğine dayanır. Geleneksel bilgisayarlar ise klasik fizik yasalarına göre çalışır.
2. Kuantum Bilgisayarlar Bilgileri Qubitlerde Depolar
Klasik bilgisayarlar, işlemleri gerçekleştirmek için bitlere güvenir. Bitler, 0 veya 1 değerine sahip olabilir. Qubit’ler ise klasik 0 veya 1’in bir kombinasyonunu temsil edebilir, bu, kuantum bilgisayarları bu kadar hızlı yapan şeydir.
3. Kuantum Hesaplama İşlemleri Lineer Cebire Dayanır
Bitler, 0 veya 1 üretebildikleri için Boolean cebirine göre çalışır. Kuantum hesaplama ise bunun aksine işlemleri ve kübit durumlarını tanımlamak için doğrusal cebir ve matrisler kullanır.
4. Kuantum Bilgisayarların Gücü Qubitlerle Katlanarak Artar
Qubit’ler aynı anda hem 0 hem de 1’i depolayabildiğinden, kuantum bilgisayarların gücü qubit’leri ekledikçe katlanarak artar. Buna karşılık, klasik bilgisayarlar transistör sayısıyla doğrusal olarak ölçeklenir.
5. Kuantum Hesaplamadaki Programlar Olasılıksaldır
Kuantum programlarında, olası her çıktının ilişkili bir olasılığı vardır. Klasik programlar deterministik olarak 0 veya 1 üretir.
6. Kuantum Bilgisayarlar Veri Ağırlıklı Görevlerde Daha İyidir
Kuantum bilgisayarların yakın zamanda klasik bilgisayarların yerini tamamen alması pek mümkün değildir. Kuantum bilgisayarların çok fazla bakım gerektirmesi ve maliyetli olması, onları klasik bilgisayarların çok daha verimli bir şekilde yapabileceği görevler için mantıksız kılar.
7. Kuantum Bilgisayarlar Oda Sıcaklığında Çalışamaz
Kuantum bilgisayarların güvenilir bir şekilde çalışması için mutlak sıfıra yakın tutulması gerekir; aksi takdirde kübitler bozulur ve bilgi kaybeder. Kuantum bilgisayarların çalıştırılmasını zorlaştıran ana etkenlerden biri de budur.
8. Kuantum Bilgisayarlar Kolayca Ölçeklenemez
Klasik bilgi işlem teknolojisini temelde istediğimiz zaman ölçeklendirebiliriz. Bu ölçeklenebilirlik sayesinde, neredeyse sonsuz ölçeklenebilir bilgi işlem kaynakları artık bulut platformları aracılığıyla herkes tarafından kullanılabilir. Kuantum bilgisayarlar henüz kolayca ölçeklenemez; kübitler, ölçeklendirmeyi önemli ölçüde karmaşıklaştıran çevresel koşullara karşı son derece hassastır.
