Kuantum bilgisayarları, klasik bilgisayarların bit yerine kubit kullanarak çalıştığı, fizik yasalarının en derin katmanlarından güç alan makinelerdir. Klasik bit 0 ya da 1 iken, kubit süperpozisyon sayesinde aynı anda hem 0 hem 1 olabilir. Bu, paralel hesaplama gücünü katlanarak artırır. Bir diğer temel özellik dolanıklik (entanglement): İki kubit birbirine dolandığında, birindeki değişim anında diğerini etkiler – Einstein’ın “ürkütücü etki uzaktan” dediği olay.
Klasik bir bilgisayar, 300 basamaklı iki sayıyı çarpmak için milyarlarca yıl harcayabilir. Shor algoritması ile çalışan bir kuantum bilgisayar bunu saniyeler içinde yapar. Bu, günümüz şifreleme sistemlerini (RSA, ECC) çökertme potansiyeli taşır. Benzer şekilde, Grover algoritması veritabanı aramasını karekök hızında yapar.
Güncel sistemler:
Uygulamalar:
Zorluklar:
Gelecek: 2030’a kadar 1 milyon kubit hedefleniyor. Post-kuantum şifreleme (lattice-based, hash-based) geliştiriliyor. Kuantum internet (dolanıklik dağıtımı) ile kırılmaz iletişim mümkün olacak.
Kuantum bilgisayarları, Moore Yasası’nın sonunu getirmiyor; yeni bir çağ başlatıyor. Klasik + kuantum hibrit sistemler yakın vadede, tam kuantum üstünlüğü ise 10-15 yıl içinde günlük hayatı dönüştürecek. Bilim, bir kez daha imkânsızı mümkün kılıyor.
Klasik bir bilgisayar, 300 basamaklı iki sayıyı çarpmak için milyarlarca yıl harcayabilir. Shor algoritması ile çalışan bir kuantum bilgisayar bunu saniyeler içinde yapar. Bu, günümüz şifreleme sistemlerini (RSA, ECC) çökertme potansiyeli taşır. Benzer şekilde, Grover algoritması veritabanı aramasını karekök hızında yapar.
Güncel sistemler:
- IBM Quantum Eagle: 127 kubit, bulut erişimli.
- Google Sycamore: 2019’da “kuantum üstünlüğü” iddiası (53 kubit, 200 sn’lik iş klasik süperbilgisayarda 10.000 yıl).
- China’s Jiuzhang 3.0: Fotonik kuantum, 2023’te 10¹⁸ kat daha hızlı Gaussian boson sampling.
Uygulamalar:
- İlaç keşfi: Molekül simülasyonu (klasik bilgisayarlar protein katlanmasını tam çözemez).
- Malzeme bilimi: Süper iletkenler, yeni bataryalar.
- Finans: Portföy optimizasyonu, risk analizi.
- Lojistik: Trafik, tedarik zinciri eniyilemesi.
Zorluklar:
- Dekohereans (kubitlerin çevresel gürültüyle bozulması).
- Hata düzeltme: 1 mantıksal kubit için 1000+ fiziksel kubit gerekir.
- Soğutma: 15 mK (–273.135°C), klasik süperbilgisayardan 100 milyon kat soğuk.
Gelecek: 2030’a kadar 1 milyon kubit hedefleniyor. Post-kuantum şifreleme (lattice-based, hash-based) geliştiriliyor. Kuantum internet (dolanıklik dağıtımı) ile kırılmaz iletişim mümkün olacak.
Kuantum bilgisayarları, Moore Yasası’nın sonunu getirmiyor; yeni bir çağ başlatıyor. Klasik + kuantum hibrit sistemler yakın vadede, tam kuantum üstünlüğü ise 10-15 yıl içinde günlük hayatı dönüştürecek. Bilim, bir kez daha imkânsızı mümkün kılıyor.
