Hürriyet.com.tr’de yayınlanmıştır. Her hakkı saklıdır.
Atomlar ve moleküller, dünyamızı oluşturan parçalardır. Bu küçük parçacıkların dünyasının nasıl çalıştığını açıklayabilmek için ise kuantum kuramı yani mikro dünyanın mikro yasaları geliştirilmiştir. Avusturyalı fizikçi Ernest Shrödinger, kuantum mekaniğine önemli katkılar yapmış ve bu alanda gerçekleştirdiği çalışmaları ve Schrödinger Denklemi ile 1933’te Nobel Ödülü’nü kazanmıştır.
Bu sayede bizlere atomların ve atom altı parçacıkların dünyasının kapıları açılmış ve kuantum teknolojisinin yarattığı ilk devrim ile yaşamımızdaki değişim başlamıştır. Günümüzde kuantum kuramı artık akıllı telefonumuzu akıllı yapmaktan tutun da etrafımızdaki tüm teknolojinin temelinde yatıyor.
Kuantum mekaniği denince akla, madde ve enerjinin aynı anda hem dalga hem parçacık özelliklerini sergileyebileceğini gösteren “Young Deneyi” ile Ernest Schrödinger’ın tanımladığı, aynı anda iki durumun olma olasılığından bahseden “Schrödinger’in Kedisi Düşünce Deneyi” gelir.
Bu iki deneyin bahsettiği şekilde kuantum mekaniği, her şeyin klasik fizikle açıklanamayacağını, kuantum fiziğinin bambaşka dünyaya açılan bir kapı olduğunu gösterir. İşte kuantum mekaniğinin bu özelliklerinin elektronik ve bilgisayarlar üzerinde kullanılması ile klasik bilgisayarlardan çok farklı bir işleyiş elde edilebilmiştir. Klasik bilgisayarlar ile kuantum bilgisayarlar arasındaki fark tamamen çalışma prensiplerinden kaynaklanır.
Klasik bilgisayarlar hesaplamaları lineer şekilde, yani 1 ve 0 ile tanımlanan bitleri kullanarak yaparlarken, kuantum bilgisayarlar geleneksel 1 ve 0’lar yerine kuantum bitlerini yani kubitleri (qubit) kullanırlar. İşte burada Schrödinger’in kedisi deneyinde bahsedilen süperpozisyon durumunun yani 1aynı anda her iki durumda olabilme” yaklaşımının etkisini görüyoruz.
Şöyle ki Kubitler aynı anda 1 ve 0 olabilmeleri nedeniyle oldukça fazla sayıda olasılığa izin verirler. Bu artan sayıdaki olasılıklar sayesinde kuantum bilgisayarlar, tüm olasılıkları tek seferde hesaplayarak, klasik bilgisayarlardan çok daha hızlı işlem yapma gücüne sahip oluyorlar. Bu özellikleri vesilesi ile kuantum bilgisayarlar, özellikle birbirinden bağımsız çok sayıda değişken içeren kompleks problemleri çözmek için bir saniye gibi kısa sürede 10 binlerce cevap üretebilecek kadar büyük bir potansiyel taşıyorlar.
Kuantum Teknolojilerinin Yapay Zeka’ya Katkısı
Çok kısa sürede devasa bilgi yığınını işleme kapasitesine sahip olan kuantum bilgisayarların kullanımı ile büyük veri setlerini işleme almanın yolu açılıyor. Bu durumun büyük veri analizinde kullanılan yapay zeka ve makine öğrenimi çalışmalarını destekleyeceği ve gelişimlerinde hayati rol oynayacakları şüphesiz. İşte böylece ikinci kuantum devriminin ayak seslerini duymaya başlıyoruz.
Bu bilgisayarlar sayesinde gelecekte, insan oğlunun tüm iş yapış sisteminin çok farklı boyutlara taşınacağını, özellikle savunma sanayi, bankacılık sektörü ve şifreleme gibi alanlarda kullanımın büyük oranda artacağını düşünüyorum.
Yakın gelecekte insansız hava araçların, evlerin, otonom araçların, IoT yani nesnelerin interneti cihazlarının n internete bağlı olacağını düşünürsek, artan veri hacmini analiz için cloud yani bulut bilişim alanında da bu teknolojiye ciddi anlamda ihtiyaç duyulacak. Örneğin sağlık sektöründeki çalışmalar ilaç yapımı, hastalıkların teşhisi, zor virüslerin sisteminin çözülmesi gibi alanları da kapsayacak.
İşte tüm bu sebeplerden dolayı kuantum bilgisayarlar üzerindeki çalışmalar her geçen gün hız kazanıyor.
Ülkelerin Kuantum Ekosistemi Yatırımları
Son yıllarda dünya çapında hem kuantum bilgisayar üzerindeki çalışmaların hem de bu alana yapılan yatırımların çok büyük oranda artması, bu teknoloji ile ilgili önemli bir ekosistemin oluşumuna işaret ediyor. Bir çok ülke yayınladıkları programlarla bu alandaki projelere ayrılan fonları ve desteği artırıyor.
QURECA, Quantum Resources &Career araştırması ülkelerin bu konudaki yatırımlarının boyutunu gözler önüne seriyor.
Araştırmaya göre;
Kanada, geçtiğimiz on yıl içerisinde araştırmalara 1 milyar dolardan fazla yatırım yaptı.
İngiltere’de 2018 yılında National Quantum Computing Centre kuruldu. Bu alandaki çalışmaların ilk fazı 2015-2019’da tamamladı ve şu an ikinci faza geçmiş bulunuyor. Şu ana kadar toplamda 1 milyar dolardan fazla yatırım gerçekleşmiş durumda.
2019 yılında kuantum teknolojisi çalışmalarına yönelik ulusal bir ajanda yayınlayan Hollanda’nın birçok üniversitesinde ise kuantum internet, kuantum algoritmaları ve şifreleme alanında çalışmalar sürüyor.
Almanya 2018 yılında açıkladığı Kuantum Teknolojileri Programı için 650 milyon Euro tahsis etti ve 2028 yılına kadar 1 milyar Euro yatırım planlandığını duyurdu.
Kuantum teknolojisi alanındaki çalışmalarına 90’lı yılların sonunda başlayan Çin, 2030 yılına kadar kuantum iletişim altyapısını genişletmeyi hedefliyor. Kesin olmayan rakamlara göre ise Çin Hükümeti’nin bu alana 19 milyar dolara yakın yatırım yaptığı düşünülüyor.
Rusya ise 2019 yılında yaptığı açıklamada, laboratuvar çalışmaları için önümüzdeki 5 yıl zarfında 663 milyon dolar ayrılacağını açıklamış.
Japonya’nın bu alanda gerçekleştirdiği yatırım tutarı ise 280 milyon dolar seviyelerinde.
Bu araştırmanın sonuçlarına bakıldığında, sayısal değerler çerçevesinde bir çok ülkenin ikinci kuantum devriminin gerçekleşmesine katkı sağlamaya önemli ölçüde odaklanmış olduğunu daha da net bir şekilde görebiliyoruz.
