Kuantum bilişim, bilimsel topluluğu bölen "köşede bekleyen" teknolojilerden biridir. Google ve IBM gibi teknoloji şirketleri, sanki çoktan gelmişler gibi hem Ar-Ge hem de pazarlama konusunda tam gaz ilerlerken, birçok bağımsız araştırmacı kuantum bilgisayarlarının asla işe yaramayacağını iddia etti.

Ancak bu alanda çalışan çoğu kişi, kuantum bilgisayarlarının klasik bilgisayarların çözemediği sorunları önümüzdeki 10 yıl içerisinde çözebileceğine inanıyor.

Bu, QuEra tarafından kuantum bilişim alanında bağlantıları olan 927 kişiyle (araştırmacılar, yöneticiler, basın, meraklılar, vb.) yapılan yakın tarihli bir ankete göredir. Ankete katılanların %74,9'u "kuantumun önümüzdeki 10 yıl içinde belirli iş yükleri için klasik bilişimden daha üstün bir alternatif olmasını bekliyor".

Kuantum hesaplama alanının ne kadar hızlı ilerlediği sorulduğunda, yarısından fazlası "beklediğimden daha hızlı" veya "beklediğimden çok daha hızlı" dedi. Akademisyenler arasında bu sayı %55'e yükseldi.

Peki alan yeterince hızlı ilerliyor mu? Hem meraklıların hem de karşı çıkanların sorduğu önemli soru şu: "Kuantum bilgisayarlar ne zaman işe yarayacak?" Ne yazık ki, cevap düşündüğünüzden daha karmaşıktır.

Kuantum beklentileri

Kuantum bilgisayarlar mevcuttur. İşleyen kuantum sistemlerine sahip laboratuvarların listesi IBM, Google, Microsoft, D-Wave, QuEra ve daha birçoklarını içerir. Hem Avrupa'da hem de Çin'de birkaç işleyen kuantum bilgisayarı vardır.

Sorun var olup olmadıkları değil, yararlı olup olmadıkları ve ölçeklenebilir olup olmadıklarıdır. Başka bir deyişle: kimse kuantum bilgisayarları kârlı hale gelene kadar umursamayacak ve normal bilgisayarların yapamadığı önemli şeyleri yapabilene kadar kârlı olmayacaklar.

2019'da teorik fizikçi Mikhail Dyakonov, kuantum hesaplamanın geleceğinin çıkmaz bir sokak olduğunu ilan eden bir köşe yazısı kaleme aldı. "Kuantum Hesaplamaya Karşı Dava" başlıklı Dyakonov'un makalesi, bilim insanlarının kuantum bilgisayarlara klasik bilgisayarlara göre faydalı bir avantaj sağlamak için gerekli olan gürültü, ölçeklenebilirlik ve verimlilik sorunlarını asla aşamayacağını savundu.

Ancak bu bakış açısı, en son kuantum hesaplama araştırmalarının gerçekliğini yansıtmaz. 2024'te, dünya çapında yararlı kuantum bilgisayarlarının geliştirilmesiyle ilişkili sayısız bireysel zorluk üzerinde çalışan çok sayıda ekip var.

Tıpkı 1950'lerde inşa edilmiş klasik bir ana bilgisayarda Grand Theft Auto V'i oynamanın imkansız olacağı gibi, şu anda çözülmesi zor olan hesaplama problemlerini 2019'da inşa edilmiş bir kuantum bilgisayarıyla çözme fikrinin de hiçbir değeri yok.

Kuantumun sorunları

Kuantum hesaplama alanı, Dyakonov'un yukarıda belirtilen köşe yazısını yayınlamasından bu yana önemli ölçüde değişti. Örneğin 2019'da, kuantum geliştiricileri için en büyük zorluklardan biri altyapıydı.

Örneğin, IBM'in kapı tabanlı bir kuantum bilgisayarı inşa etmedeki ilk denemelerinden biri, devasa, steampunk görünümlü bir boru ve çip yuvasıyla sonuçlandı. Muhtemelen görmüşsünüzdür. Pirinçten yapılmış çılgın bir avizeye benziyor ve muhtemelen kuantum bilişimiyle ilgili haber makaleleriyle ilişkilendirilen en yaygın resimdir.

Yapımı milyonlarca dolara mal oldu, kuantum hesaplama için gereken standartları zor aştı ve sadece çalıştırılabilmesi için bir fizikçi ekibi ve devasa bir laboratuvar gerekti.

Bugün, 2024 yılının ortalarında, her zamankinden daha fazla bilim insanı, laboratuvar, işletme ve hükümet kuantum hesaplamaya dahil oluyor. Hata düzeltme, hata toleransı ve altyapıdaki gelişmeler, oda sıcaklığında kuantum işlevine ve kuantum avantajının sayısız örneğine yol açtı.

Quantum'un görünümü

Bir kuantum bilgisayarını klasik bir bilgisayarla karşılaştırmak pek mümkün değil. Televizyonlarımızı çalıştırmak için gaz türbini motorlarını kullanmamamızın aynı sebebinden dolayı, öngörülebilir gelecekte kişisel kuantum bilgisayarlarımız veya kuantum dizüstü bilgisayarlarımız olmayacak.

Kuantum bilgisayarlar basit zorlukları çözmek için geliştirilmiyor. Klasik hesaplamayı mutlak matematiksel sınırına kadar zorladığımızda hala var olacak hesaplama açısından karmaşık sorunları çözmek için tasarlanıyorlar.

Örneğin, iPhone'unuzun yerini almaları beklenmiyor; ancak bir gün, kuantum bilgisayarlar sayesinde ekranında gördüğünüz hava durumu, trafik ve finansal tahminler inanılmaz derecede daha doğru hale gelebilir.

İlgili: Alman kuantum atılımı, kriptoda parçacık fizikçilerine olan ihtiyacı vurguluyor