Kuantum bilgisayarlar ve kuantum algoritmalar

Yazan
Doç. Dr. Bülent Yılmaz
Ankara Üniversitesi Fizik Bölümü
Yazının Okunma Süresi
3 dakika

...Günümüz klasik bilgisayarların işlemcileri milyarlarca transistörden oluşmaktadır. Transistörlerin açık ve kapalı durumları; evet ve hayır, var ve yok gibi iki durumdan birini temsil eder. Bunlar 0 (yok) ve 1 (var) olarak kodlanır. Bu şekilde oluşturulan en küçük bilgi parçasına bit denmektedir. Bir bitin değeri sadece 0 veya 1 olabilir. Kuantum bilgisayarlarda bilgi daha genel bir şekilde kübit (kuantum bit) denilen bilgi parçalarından oluşturulur. Bir kübit, 0 veya 1 değeri yerine 0 ve 1’in süperpozisyonundan (kuantum sistemlere özgü bir karışım) oluşmaktadır. Bir kübitin bite göre daha fazla bilgi içerdiği söylenebilir, fakat kübit ölçüldüğünde sonuç belli olasılıklarla sadece 0 veya 1 olmaktadır yani ölçüm sonucunda sadece bir bitlik bilgi elde edilir. Bir kübitin 0 ve 1’in süperpozisyonunda olma durumunu sürekli dönen bir metalik paraya benzetecek olursak ölçümü de paranın durdurularak yazı veya tura sonucunun çıkmasına benzetilebiliriz. Kuantum bilgisayarların temelini oluşturan kuantum fiziği, bir kübit 0 ve 1’in süperpozisyonundayken ölçüm sonucunda 0(yazı) mı yoksa 1 (tura) mı çıkacağını söylemez sadece gözlenen sonuçların hangi olasılıkla çıkacağını söyler. Kuantum fiziği mikroskobik boyutlarda doğanın işleyişini açıklayan temel teori olduğundan ölçüm sonucunda çıkan sonuçların tamamen rastlantısal olması başta Albert Einstein olmak üzere birçok bilim insanını rahatsız etmiştir. Einstein, bu yüzden meşhur “Tanrı zar atmaz” sözünü söylemiştir. Öte yandan kuantum fiziğinin yerine geçebilecek rastlantısallık içermeyen (deterministik) herhangi bir teori kuantum fiziğinin keşfinin üzerinden yaklaşık 120 yıl geçmiş olmasına rağmen bulunabilmiş değildir. Bu yüzden günümüz kuantum bilgisayarları kuantum bilgiyi işlerken kuantum fiziğinin temel düzeyde içerdiği rastlantısallığın getirdiği sonuçları hesaba katmak zorundadır.

...

 

Makalenin tamamı Ağustos sayımız ALGORİTMA'da!

Dergiden
Etiketler
Algoritma
yapay zeka
kuantum
yazılım
bilişim
Kuantum fiziği
Kuantum mekaniği
Kuantum bilgisayar
Kuantum bilişim
Kuantum algoritma
bilim
Bilim ve Ütopya
IBM
google