Kuantum Bilgisayarların Yükselişi ve Geleneksel Bilgisayarlar Üzerindeki Avantajları
Son üç yıl içinde, ardı ardına pek çok kuantum işlem cihazı başarı haberi ile karşılaştık. Bu ileri teknoloji makinelerin geliştiricileri, bu cihazların, Dünya’nın en güçlü süper bilgisayarlarının çözmekte zorlandığı karmaşık hesaplamaları hızlı bir şekilde gerçekleştirebileceğini öne sürüyorlar. Ancak, yeni yapılan bir araştırma, geleneksel bilgisayarların bazı hesaplama yöntemlerinde, bu yeni geliştirilen kuantum cihazlarından daha hızlı olabileceğini ortaya koyuyor.
Klasik bilgisayarlar, bilgiyi yalnızca 1’ler ve 0’lar şeklinde depolarken, kuantum bilgisayarlar bu iki durumun süperpozisyonlarını kullanma yeteneğine sahip. Teorik olarak, bu özellik, mevcut süper bilgisayarların tamamlamak için yıllarca sürecek hesaplamaları hızla çözmelerine olanak tanıyor. Ancak, çalışan kuantum bilgisayarların üretimi düşündüğümüzden çok daha karmaşık bir süreç. Bu cihazların daha büyük ölçeklere ulaşması ise daha da zorlayıcı bir durum.
Kuantum işlemcilerin, hızları nedeniyle açıkça üstün olarak kabul edilmelerine dair çok sayıda destekleyici araştırma bulunsa da, yeni bir çalışma bu avantajların gerçekte pek de var olmadığını savunuyor. Çin’in Teoretik Fizik Enstitüsü’nden Dr. Pan Zhang ve ekibi, birkaç yıl önce Google’ın kuantum bilgisayarı Sycamore’un 200 saniyede çözdüğü bir problemi, Dünya’daki en iyi bilgisayarın ise çözmesi için yaklaşık 10.000 yıl gerektiğini iddia ettiği bir problemi ele aldı. Ekibin geliştirdiği daha verimli bir algoritma ile, Sycamore’un önerdiği karmaşık Schrödinger-Feynman algoritmasının yerine, problemi üç boyutlu bir matematik modeli olarak yeniden şekillendirdiler.
Dr. Pan ve çalışma arkadaşları, mükemmel sonuçlara ulaşmaya çalışmak yerine, Sycamore’un ulaştığı hassasiyeti kabul ederek problemi çözdüler. Bu süreçte, ekiplerinin bilgisayarı problemi çözmek için yalnızca 15 saat harcadı. Bu süre, Sycamore’un 3,3 dakikalık çözüm süresine göre oldukça uzun olsa da, geleneksel bilgisayarların bu tür problemleri çözemeyeceği iddiasını çürütüyor. Ayrıca, bu algoritmanın çalıştırıldığı bilgisayarın aşırı güçlü olmadığı da belirtildi.
Yazarların açıklamalarına göre, eğer bu algoritma ExaFLOPS performansına sahip güçlü bir modern bilgisayarda çalıştırılsaydı, simülasyon yalnızca birkaç düzine saniye sürecekti. Bu da, Google’ın kuantum donanımından daha hızlı bir işlem süresi demekti. Ancak burada en önemli nokta, Sycamore ve diğer kuantum işlemcilerin henüz gerçek bilgisayarlara dönüşmemiş olması ve gerçekleştirebildikleri görevlerin son derece sınırlı kalmasıdır. Bu cihazların geliştirilmesinde en öncelikli hedef, güçlerini kullanarak özel bir görev üzerinde üstünlük gösterebilmeleridir.
