Nasıl Tak Diye Buradayım, Saniyede



Üstteki fotoğraf ilk bakışta gösterişli bir saray avizesini anımsatsa da ondan çok daha işlevsel teknolojik bir ürün olduğuna dair bahse girerim. Google, IBM gibi dünyaya yön veren şirketlerin ve hükümetlerin de bu gördüğünüz şeye yatırım yapmaları benim kazanacağımı kesinleştiriyor. Peki, ben teknolojik ürün derken neden bahsediyordum, nedir bu büyük şirketlerin ilgisini çeken şey;

Kuantum bilgisayarları! Şimdi gelin biz de dünyaya ayak uydurup bu teknolojiyi tanımaya çalışalım, kuantum bilgisayarlarının bizim kullandığımız bilgisayarlardan farkının ne olduğunu anlayalım. Bunu yaparken işe öncelikle her gün kullandığımız bilgisayarlardan konuşarak başlayalım.


Klasik bilgisayarlar iki durumlu işlem yapar: 0 olma durumu veya 1 olma durumu. Bu sisteme “ikili rakam”anlamında “binary digit” ya da kısaca “bit” diyoruz. 1 bit ya 0’dır ya da 1’dir. 8 tane bit yan yana gelirse ortaya “byte” çıkar. Bilgisayarlarda bilgiler byte uzantılarıyla ifade edilir. Bu byte ve bitler anakart, ekran kartı ya da ses kartı gibi farklı donanım birimlerinde işlenerek bizlere yazı, görüntü, video veya ses çıktısı olarak iletilirler. Örneğin bir bilgisayarın “matematik” kelimesini nasıl algılayabileceğine bir bakalım; (Büyük ve küçük harf kodları farklıdır.)


01001101(M) 01100001(a) 01110100(t) 01100101(e) 01101101(m) 01100001(a) 01110100(t) 01101001(i) 01101011(k)

Kuantum bilgisayarlarda ise işler böyle yürümüyor. Hadi şimdi biraz derinlere inelim ama önce sıkı tutunun. Eğer kafanız karışırsa sarsıntı yapabilir :)

Kuantum fiziği, en temelde atomların davranışlarını, proton ve elektron gibi temel parçacıklarını inceler. Kuantum bilgisayarlar da bu parçacıkların davranışlarını kontrol ederek işlem görür. Peki, ama nasıl? Öncelikle klasik bilgisayarlardaki “bit” kavramı kuantum aleminde “qubit” adını alır. 1 qubit tıpkı bitlerde olduğu gibi 0 da olabilir,1 de olabilir ama bunun yanında aynı anda hem 0 hem 1 de olabilir. İkili olmayan, değişken bir yapısı vardır. Örneğin, yüzde altmış 0 ve yüzde kırk 1 olma ihtimalini de içinde barındırır. Yani her şey siyah veya beyaz değildir, gri de mevcuttur. Kavraması güç olan bu durum atom altı parçacıklarının karakteristik bir özelliğinin sonucudur. (Meraklılar teknik bilgi için Google amcaya danışabilir, yazımız için şimdilik bize bu kadarı yeterli.) İşte kuantum bilgisayarlarının gücü tam olarak burada gizli. Bu değişkenlik durumu sayesinde birçok ihtimal ve senaryo aynı anda kuantum işlemcisi tarafından işlenebilir ve bu da klasik bilgisayarlarla karşılaştırma dahi yapılamayacak bir işlem gücü anlamına gelir. Hemen bir örnekle izah edelim.

Fen-Edebiyat Fakültesi sınıflarından birinde çantanızı unuttuğunuzu düşünün. Yapacağınız şey tıpkı bir bilgisayar gibi tek tek ve sırayla bütün sınıflara bakmak olacaktır. İsterseniz aramayı hızlandırmak için her kata görevli koyup daha sonra verileri birleştirebilirsiniz. Sıradan bilgisayarlar bunu da yapabilirler. Kuantum dünyasında ise kendinizin sınıf sayısı kadar kopyasını yapıp, her kopyanızın aynı anda çantanızı aramasını sağlayabilirsiniz. Böylelikle çantanız anında bulunur ve işi biten kopyalar kaybolur.

Bu arada “E ama ben hem müzik dinleyip hem internette gezinip hem de word’de yazı yazabiliyorum canım, ne alakası var?” demeyin. Her ne kadar klasik bilgisayarlar bunu aynı anda yapıyor gibi gözükse de aynı anda değil, işlemleri sıraya sokarak gerçekleştirirler ve bunu oldukça hızlı yaptıkları için aynı anda yapıyor gibi algılarız. Bu da bir tür illüzyon mu yani?

Yukarıda kuantum bilgisayarlarının ulaşabileceği hıza örnek verdik ama bu her zaman geçerli değil. Evet, bazı işlemleri yapma konusunda hemen hemen normal bilgisayarlarla aynı hızda hatta daha yavaş bile olabilir. Kuantum da olsa, insan insandır ne de olsa. Ama bazı özel problemleri çözebilmek için klasik bilgisayarların yanına bile yaklaşamayacağı hızda çözüm üretebiliyorlar. Yani bütün mesele ona doğru soruyu sorabilmekte. Kim bilir, belki USİS'e bile hızlıca girebilirler.

Tüm bu özellikleriyle, şimdikinden çok daha gelişmiş bir teknolojiyle karşı karşıyayız. Yapay zekâ konusunda, kuantum bilgisayarların dönüşeceği süper zekâlar klasik bilgisayarların dönüşeceğinden çok daha zeki olacaktır. Böyle bir teknolojiye sahip olabilecek bir yapay zeka fikri Bill Gates’e “İnsanlık yapay zekâdan kaygı duymalı.” dedirtmiştir.

TEHLİKE ÇANLARI ÇALIYOR!!! KİŞİSEL BİLGİLERİMİZ HACKLENECEK…

Tamam, tamam telaş etmeyin canım. Evet, kuantum bilgisayarlar için geliştirilecek bir algoritma ile en karmaşık şifre bile nano saniyelerde kırılabilir. Çünkü şifrelemenin temeli çok haneli iki asal sayının çarpımına dayanır ve basamak sayısı arttıkça kapasitesi yetersiz kalan klasik bilgisayarlara karşılık kuantum bilgisayarları bu işlemi anında yapabilir. Ancak, henüz korkmaya gerek yok, böyle bir durumda yeni bir şifreleme yöntemi de gelecektir. Şifreleme sistemleri ile ilgilenen matematikçiler, her zaman diğer bilimlerin kat kat önündedir. Mühendisler bu bilgisayarları pratikte çalışır hale getirene kadar, matematikçiler 88. boyutta 45 boyutlu iple ip atlıyor olurlar. Fizikçiler kuantum dünyasına dair kayda değer bir kanıt bulana kadar, matematikçiler kuantum dünyasında ofsaytı tanımlamış, var uygulamasını geliştirmeye çalışıyor olurlar. Yaşasın matematikçiler. Neyse çok belli ettik.