Klasik bilgisayarları unutun. Kuantum bilgisayarlar geliyor!

Geleneksel bilgi işlem, bilinen üretim süreçleriyle yapılabileceklerin sınırlarını zorlarken kuantum bilgisayarlar hâlâ emekleme aşamasında. “Kuantum bilgisayar nedir?” sorusunu çok kısa bir özetle “Şu an kullandığımız sıradan bilgisayarlardan çok daha yüksek ve verimli işlem gücüne sahip bilgisayar” diye yanıtlayabiliriz.

Klasik bilgisayarlarda bit değerleri sadece ‘0’ veya ‘1’ olabilirken, kuantum fiziğinin özellikleriyle kuantum bilgisayarlarda bit değerleri belli olasılıklarla ‘0’, belli olasılıklarla da ‘1’ olabiliyor. Bu sayede aynı anda birden fazla hesaplama işlemini yapabilme avantajı kuantum bilgisayarları klasik bilgisayarlardan çok daha üstün kılıyor. Kuantum bilgisayarların bu sayede büyük veri analizlerinde, yapay zekâ uygulamalarında, şifre çözümlemelerinde, optimizasyon problemlerinde, malzeme bilimlerinde, biyoteknoloji uygulamalarında üstünlük sağlaması bekleniyor.

Tahminlere göre kuantum bilişim endüstrisi birkaç yıl içinde 5 milyar dolar değerinde olabilir. Bu da bize gösteriyor ki önümüzdeki yıllarda bu sektör daha da güçlenecek. Blok-zincir gibi kriptoya dayalı teknolojiler bundan etkilenecek. Peki işletmeler bu yeni teknolojiden nasıl faydalanabilir ve kuantum bilgisayarlar hangi alanlarda öne çıkacak? İşte keşfedilecek yedi alan:

1- Kriptografi 
Gelişmiş kriptografi, insanların kuantum bilişimle ilişkilendirdiği en yaygın alandır. Bugün kullandığımız geleneksel bilgisayarlar, çok büyük asal sayıları içeren şifreleri (300’den fazla sayı) kırmayı olanaksız kılıyor. Kuantum bilgisayarlarla bu şifrelerin kırılması hayli basitleşiyor ve dijital varlığımıza daha güçlü bir koruma sağlıyor. Elbette geleneksel şifrelemeyi de çok daha hızlı kırabileceğiz. Bu da kriptografi (şifreleme) uzmanlarının içini  korkuyla dolduruyor. 

2- Havacılık
Kuantum teknolojisi havacılık sektöründeki gibi daha karmaşık bilgisayar modellerini oluşturmaya imkân sağlıyor. Uçak rotalarının çizilmesine ve programlanmasına yardımcı olarak zaman ve maliyetten çok daha fazla ticari fayda sağlıyor. Airbus ve Lockheed Martin gibi dev havacılık şirketleri, teknolojinin bilgi işlem ve optimizasyon gücünden faydalanmak için aktif olarak ar-ge çalışmalarında yer alıyor ve bu alana yatırım yapıyor.  

3- Veri analizi
Kuantum mekaniği ve kuantum hesaplama, problemleri çözmede büyük ölçüde yardımcı olur. Geometrik şekillerin belirli şekillerde davrandığı ‘topolojik analiz’ adı verilen bir çalışma alanında günümüzün geleneksel bilgisayarlarıyla imkânsız olan hesaplamaları kullanılan veri seti nedeniyle nispeten basit hesaplamalara indirgenebilir. NASA, evren hakkında topladıkları muazzam miktarda veriyi analiz etmek ve daha iyi ve daha güvenli uzay yolculuğu yöntemlerini araştırmak için kuantum hesaplamayı kullanmayı düşünüyor.

4- Tahmin
Gerçekleşebilecek çeşitli senaryoları tahmin etmek ve öngörmek çok büyük ve kompleks veri kümelerine dayanır. Örneğin, geleneksel hava durumu simülasyonu, klasik hesaplamalarla elde edilen girdilerle sınırlıdır. Daha fazla etken eklerseniz, simülasyon, hava durumu tahmininin gerçekleşmesinden daha uzun sürede sonuçlanır. Hava durumunu daha isabetli şekilde tahmin etmek büyük ekonomik faydalar sağlayacaktır.

5- Büyük verileri yorumlama
Verilerdeki model kalıpları bulmak ve bunları gelecek modellerin tahmininde kullanmak çok kıymetlidir. Örneğin Volkswagen, sürücülerini trafik koşullarından 45 dakika önceden bilgilendirmek için kuantum bilgisayarları nasıl kullanabileceğini araştırıyor. Trafik desenlerini eşleştirmek ve trafiği tahmin edebilmek günümüz bilgisayarlarıyla şu ana kadar mümkün olmadı ancak bu durum kuantum bilgisayarlarla değişecek.

6- Tıbbi araştırma
İnsan bedeninin, herhangi bir şeye karşı nasıl tepki verebileceğine dair milyarlarca ihtimal var, özellikle de bunun milyarlarca insana verilecek bir ilaç olduğunu varsayarsak. Bugün ilaç şirketlerinin yeni bir ilacı keşfedip piyasaya sürmesi 10 yılı aşkın bir süreye ve genellikle milyarca dolara mal oluyor. Kuantum bilgisayarla sürecin başlangıç aşamasını iyileştirmek maliyeti ve piyasaya sunma süresini ciddi ölçüde azaltabilir, daha önceden onaylanmış ilaçları yeni uygulamalar için daha kolay bir şekilde kullanabilir ve de kimyagerlerin bir dizi hastalığın tedavisini sağlayabilecek keşiflerini daha hızlı gerçekleştirmesini sağlayabilir.

7- Sürücüsüz araçlar
Tesla gibi otomobil şirketleri ve Google, Apple gibi teknoloji şirketleri aktif olarak sürücüsüz araç geliştiriyor. Bunlar sadece çoğu insan için yaşam standardını iyileştirmekle kalmayacak aynı zamanda çevre kirliliğini ve kalabalığı azaltacak ve birçok başka fayda sağlayacaktır. Şu anda Google ve Volkswagen, ulaşım, pil ve oto-pilot sürüş teknolojisi geliştirmek için kuantum bilgisayarları kullanıyor. Volkswagen, Pekin'deki 10 bin taksi için trafik akışını şimdiden optimize etti ve kuantum hesaplamayla daha fazlasını iyileştirme yolunda ilerliyor. 

    
Gelecekteki adımlar
Bugün şirketler, bu alanda Lockheed Martin, Airbus, Volkswagen ve diğer öncüler tarafından halihazırda kullanılmakta olan D-Wave kuantum bilgisayarını satın alabilir. Kuantum hesaplamanın tam potansiyelini bir süre daha göremeyecek olsak da erken araştırmalar ve uygulamalar büyüleyici potansiyel ve faydalar olduğunu gösteriyor.

Kaynak: https://www.pluralsight.com/