Bilimsel araştırmalar için kuantum bilgisayarlar önemli bir rol oynamaktadır. Karmaşık hesaplamalar için yüksek işlem gücüne sahip kuantum bilgisayarlar kullanılarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Ülkemiz, Türkiye’nin ilk kuantum bilgisayarına sahip olacak. TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (TOBB ETÜ) tarafından faaliyete geçirilecek olan Türkiye’nin ilk kuantum bilgisayarı, yarın tanıtılacaktır. Türkiye’nin ilk kuantum bilgisayarı, yarın gerçekleştirilecek törenle tanıtılacaktır. Törende bilgisayarın adı ve özellikleri detaylı bir şekilde açıklanacaktır. Şu anda, bu bilgisayarın kübit sayısı ve işlem gücü gibi detayları hakkında henüz bilgi verilmemiştir. TOBB ETÜ ve ASELSAN, 2023 yılında 5 kübitlik bir bilgisayar geliştirmek için Kuantum Araştırma Laboratuvarı’nı kurmuşlardı.
Ortaya çıkan bilgilere göre, Türkiye’nin ilk kuantum bilgisayarı, sürekli olarak geliştirilebilen bir altyapıyla tasarlanmıştır. Teknolojik ilerlemeler ve bilimsel ihtiyaçlar doğrultusunda bilgisayarın performansı artırılabilecektir.
Kuantum teknolojisi, gençlere ve girişimcilere yeni fırsatlar sunmaktadır. TOBB ETÜ, genç araştırmacıları bu alanda eğitim almaya teşvik etmektedir. Ayrıca, TOBB ETÜ çatısı altında faaliyete geçecek olan “Kuantum Ekosistemi” ile girişimcilere kuantum teknolojilerinde yerli donanım ve bileşen geliştirme konusunda destek sağlanarak, bu alanda küresel çapta rekabet avantajı elde edilmesi hedeflenmektedir.
Kuantum bilgisayar nedir?
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan farklı olarak kuantum mekaniği prensiplerini kullanarak hesaplama yapabilen bilgisayarlardır. Geleneksel bilgisayarlar, bilgi işlemede “bit” kullanırken (0 veya 1), kuantum bilgisayarlar kübit (quantum bit) kullanır. Kübit’ler, süperpozisyon ve dolanıklık gibi kuantum mekaniği özelliklerinden faydalanarak aynı anda birden fazla durumu temsil edebilirler. Bu özellik, kuantum bilgisayarların bazı karmaşık problemleri çok daha hızlı bir şekilde çözmesini mümkün kılar.
Dünyadaki mevcut kuantum bilgisayarlar neler?
Şu anda dünya genelinde ticari anlamda rekabetçi bir kuantum bilgisayar ortamı henüz oluşmamıştır. Geleceğin teknolojisi olarak görülen kuantum bilgisayar geliştiren şirketlere bakıldığında, ilk olarak Google’ın 2019 yılında kuantum üstünlüğüne ulaştığı açıklanmıştı. Google’ın 2019’da geliştirdiği 53 kübitlik Sycamore adlı kuantum bilgisayar, klasik süper bilgisayarlarla en az 10 bin yıl sürecek bir işlemi 200 saniyede tamamlayabilmektedir. 2023 yılında ise IBM’in Eagle adını verdiği kuantum bilgisayarı, 100+ kübit ölçeğinde doğru sonuçlar elde etmiştir. Intel, 49 kübitlik bir prototip olan “Tangle Lake”i geliştirmiştir. Bu şirketlerin yanı sıra D-Wave Systems, IonQ Quantum Systems, Alibaba ve Rigetti’nin kuantum bilgisayarları da hizmet sunmaktadır. Ayrıca, Microsoft, DARPA ile iş birliği yaparak gelecek 10 yıl içinde “saniyede bir milyon kuantum işlem yapabilen” bir kuantum bilgisayar geliştireceğini duyurmuştur.
Kuantum Bilgisayarların Özellikleri
- Süperpozisyon: Kübitler aynı anda hem 0 hem de 1 durumunda olabilir, bu da paralel işlem kapasitesini artırır.
- Dolanıklık: Kübitler birbirine bağlı olabilir, bu da bir kübitin durumunun diğerini anında etkilediği anlamına gelir.
- Kuantum Tünelleme: Belirli hesaplama yollarının, klasik bilgisayarlarda mümkün olmayan yollarla aşılmasını sağlar.
Kuantum Bilgisayarların Kullanım Alanları
- Kriptografi: Özellikle RSA ve diğer klasik şifreleme yöntemlerini kırmada potansiyel taşır. Bunun yanı sıra kuantum şifreleme (kuantum anahtar dağıtımı) için de kullanılır.
- Malzeme Bilimi: Yeni materyallerin keşfi ve simülasyonları için kuantum bilgisayarlar kullanılabilir. Atomik düzeyde simülasyon yapabilme kapasitesi büyük avantaj sağlar.
- Optimizasyon Problemleri: Lojistik, finans ve mühendislikte karşılaşılan büyük ölçekli optimizasyon problemlerini çözmede oldukça etkilidir.
- Makine Öğrenimi ve Yapay Zeka: Büyük veri setlerini daha hızlı analiz edebilir ve daha karmaşık algoritmaların çalıştırılmasını sağlayabilir.
- İlaç Geliştirme: Moleküler düzeyde simülasyonlarla yeni ilaçların geliştirilme sürecini hızlandırabilir.
- Hava Durumu ve İklim Modellemesi: Çok karmaşık ve değişken hava durumu sistemlerini modellemek için kullanılabilir.
- Finansal Modeller: Risk yönetimi, portföy optimizasyonu ve fiyatlandırma modelleri için kullanılır.
