• BilimAvcısı

Kuantum Bilgisayar, Dizüstü Bilgisayarımdan Ne Kadar Farklıdır?

Kuantum, işlemcilere güç sağlayan, fiziğe yeni başlayanlar için bir rehber.



Dizüstü bilgisayarınız, tüm geleneksel bilgisayarlar gibi, silikon çipleri içindeki elektriği yönetir. Doğru ve yanlış mantıksal sinyalleri veya bir ve sıfır ikili sayılarını temsil eden çok az miktarda elektrik akımı açılır veya kapatılır. Tüm geleneksel bilgisayar donanımları, bu nedenle ikili sayılar (bitler) üzerinde mantıksal işlemlere dayanır.

Bununla birlikte, kuantum bilgisayarlar, kübit olarak adlandırılan elektronlar veya fotonlar gibi bireysel kuantum öğelerini manipüle eder.

Kuantum bilgisayarlara güçlerini veren, bu küçük parçacıkların tuhaf kuantum özellikleridir. Örneğin, 'dönmeleri' nedeniyle elektronlar aynı anda yukarı veya aşağı olabilir ve fotonlar dikey veya yatay olabilir.

Bu "kuantum süperpozisyonu", bir kübitin aynı anda her iki durumda da olduğu anlamına gelir. Bu, durumunun ayarlanmasına neden olacak bir dış faktörle etkileşime girene kadar, yakındaki herhangi bir titreşim veya rahatsızlık bu çökmelere neden olabilir.

Bu tür kuantum uyumsuzluğunu önlemek için bilim adamları, vakum odalarındaki ve uzaydan daha soğuk olan buzdolaplarındaki kübitlerin kırılgan süperpozisyon durumlarını korumaya çalışıyorlar. Kübitler ayrıca, bir parçacığın özelliğinin bir diğeriyle karıştığı, dolaşıklık olarak bilinen garip bir özelliğe de güvenir.


Burası gerçekten karmaşıklaştığı yer. Toplam dönüşü sıfır olan iki dolaşık parçacık yaparsak ve bir parçacığın durumu, dönüşü saat yönünde olacak şekilde çökerse, diğer parçacığın durumu saat yönünün tersine olacaktır -iki parçacık birbirine yakın olmasa bile...


Bütün bunlar temelde şu anlama gelir: Bir kez dolanıldığında, kübitler aynı anda çok sayıda olası sayıyı temsil etmek için kullanılabilir. Örneğin, Google'ın kuantum bilgisayarı Sycamore, aynı anda 10.000.000.000.000.000 (10 katrilyon) kombinasyonu temsil edebilen 53 kübite sahipti. Bu, sıradan bir bilgisayarın 10.000 yıl alacağı bir hesaplamayı 200 saniyede gerçekleştirebileceği anlamına geliyordu.


Teoride bu, bir kuantum bilgisayarın, geleneksel bilgisayarların erişemeyeceği özel hesaplamalar yapabileceği anlamına gelir (kuantum avantajı veya üstünlüğü adı verilen bir kavram). Ancak gereken hassas saklama koşulları nedeniyle, dizüstü bilgisayarlarımızda kuantum işlemcilere sahip olabilmemiz için daha çok yol var.