Kuantum Bilgisayarlar Hakkında

Kuantum Bilgisayarlar Hakkında



Kuantum Bilgisayarların çalışma sistemleri ve günümüz bilgisayarlarından farkları:

Temel Farklılıklar

Bu açıdan klasik ve kuantum bilgisayarları arasındaki, aşağıda açıklamaya çalışacağımız, üç ana farkı kavramak kuantum bilgisayarlarının nasıl çalıştığını anlamamıza yardım eder umarız

İlk temel farklılık iki sistemin bilgi işleme ünitelerinde gözlemlenir Klasik bilgisayarlar en küçük bilgi saklama ve işleme birimi olan bit’lerden yapılandırılmıştır Bu fiziksel birimler “0″ ve “1″ ile simgelediğimiz hallerden sadece birinde olabilirler Kuantum bilgisayarları ise kübit’lerden oluşur Kübitler fiziksel sistemler olarak klasik bilgisyar sistemlerindeki 0 ve 1 hallerine sahip olabilmekle beraber 0 ve 1 arasındaki sınırsız başka halleri de barındırırlar Bu ara haller, çakışma (İng, superposition) halleri olarak adlandırılmaktadır Bu ara hallerin varlığı sayesinde bir kübit, sıradan klasik bir bit’e oranla çok daha fazla bilgiyi aynı büyüklükteki fiziksel bir alana sığdırmamıza olanak sağlamaktadır

Şekil 3: Bit ve Kübit (wwwqubitorg)

Klasik bilgisayarlar ve kuantum bilgisayarları arasındaki ikinci önemli farkı üzerlerinde icra edebileceğimiz mantıksal işlemlerin havsalası ve kapsamı belirlemektedir

Klasik bilgisayarlar ikili mantığa göre çalışırlar Mesela, VE kapısı gibi mantık kapıları kullanıldığında girdi olarak iki bit alınır ve çıktı olarak sadece bir bit elde edilir Kuantum mantık kapıları ise girdi olarak bir yada daha fazla kübit alır ve çıktı olarak bir ya da daha fazla kübit üretirler Kübitlerin, klasik 0 ve 1 hallerine tekabül eden hallerde de bulunabildiklerini dikkate aldığımızda, onların klasik mantık kapılarına kolaylıkla öykünebileceklerini söyleyebiliriz Hatta, klasik mantık kapılarının, daha genel olan, kuantum mantık kapılarının birer özel halleri olduğunu varsayabiliriz Oysa, kübitlerde 0 ve 1 arasında başkaca çakışma ara hallerinin varlığı, olası kuantum mantık kapılarının havsalasını ve sayısını oldukça artırmaktadır Sözgelimi, girdi olarak 0 ve 1 alıp tekabülen 0 ve 1 arasında farklı çakışma halleri üreten kuantum mantık kapıları kullanabiliriz Böylesi bir kuantum mantık kapısının klasik bir sistemde hiç bir benzeri bulunmamaktadır Kuantum mantık kapılarının bu genişletilmiş yelpazesinden faydalanıldığında kuantum bilgisayarları ile muhteşem bir bilgi işleme gücü başarılabilir

Klasik bilgisayarlar ve Kuantum bilgisayarları arasındaki üçüncü önemli fark ise çalışan bir bilgisayarın hangi halde olduğunu öğrenmeye çalıştığımızda belirir Klasik bir bilgisayarda istediğimiz an bilgisayardaki bitlerin hangi halde olduğunu tam doğrulukla öğrenebiliriz Tuhaf belki, ama, bir kuantum bilgisayarının hangi halde olduğunu bilmek teorik olarak imkansızdır Kuantum bilgisayarını oluşturan kübitlerde hangi çakışma halinin saklı tutulduğunu tam olarak belirleyemeyiz Yani, bilgisayarın herhangi bir andaki hali hakkında sadece kısmi bir bilgiye sahip olabiliriz Böylelikle, kuantum bilgisayarları için algoritma tasarlamak, bir taraftan kuantum mantık işlemlerinin ve hallerinin geniş yelpazesinden faydalanmaya çalışırken diğer taraftan bilgisayarın içindeki bilgiye erişim kısıtlılığı arasındaki hassas dengeyi tutturma uğraşı anlamına gelecektir