26 Ekim 2019 00:05

Google'dan kuantum üstünlük iddiası

Fotoğraf: Envato

Paylaş

İsmail Gökhan Bayram

Tüm yazıları

Eylül ayında Google ile NASA’nın birlikte hazırladıkları ve henüz hakem değerlendirme sürecini tamamlamamış bir makale “yanlışlıkla” NASA’nın sayfasında yayınlanmış kısa süre sonra kaldırılmıştı. Makalenin “yanlışlıkla” yayında kaldığı süre pek çok büyük yayın kuruluşunun makaleyi haberleştirmesi için yeterli olmuştu. Google’ın “kuantum üstünlüğü” elde ettiğini iddia ettiği makale sonunda hakem onayından geçerek Nature dergisinde yayımlandı.

Kuantum bilgisayarlarının geleneksel bilgisayarlara kıyasla hesaplamaları çok daha hızlı yapabileceği on yıllardır tartışılıyor. 2012’de John Preskill tarafından ortaya atılan kuantum üstünlük kavramı elimizdeki en güçlü geleneksel süper bilgisayarlarla makul bir sürede çözülemeyecek problemleri kuantum bilgisayarların makul sürede çözebilmeye başladığı an olarak tarif ediliyor. Çok büyük iki asal sayıyı -sayılar ne kadar büyük olursa olsun- kolayca çarpabilirsiniz. Ancak elinizde bu çarpımın sadece sonucu varsa buradan asal çarpanlara ulaşmak en güçlü süper bilgisayarlarla bile insani sürelerde pek mümkün değildir. Halihazırda kullandığımız RSA gibi bilgi güvenliği teknolojilerinin bir kısmı bu tip bir yönde hesaplanması oldukça kolay aksi yönde hesaplanması ise teorik olarak mümkün olduğu halde pratikte insan ömrünü aşacak süreler alan denklemlere dayanır. Teoride bu tip hesaplamalar kuantum bilgisayarlar ile çok daha hızlı yapılabilir. Kuantum bilgisayarları teknolojisinde bu nokta şimdilik onlarca yıl uzakta görünse de kuantum üstünlük bu konudaki ilk kilometre taşlarından biri.

Makaleye göre Google’ın Sycamore adını verdiği, 54 qubit olarak hazırlanan ancak qubitlerden birinin çalışmaması nedeniyle 53 qubitlik olan kuantum işlemci ile kuantum bilgisayarlar için tasarlanmış bir hesaplama 200 saniyede gerçekleştirildi. Google’ın iddiasına göre aynı hesaplamayı elimizdeki en güçlü süper bilgisayarla yapmaya kalksaydık hesaplama 10 bin yıl sürecekti. Kuantum bilgisayarlar konusunda Google’ın en önemli rakibi IBM ise 10 bin yıl iddiasına itiraz ederek ve söz konusu hesaplamanın geleneksel süper bilgisayarlarla iki buçuk günde ve daha yüksek doğrulukla yapılabileceğini iddia etti.

Kuantum bilgisayarlar henüz süper bilgisayarlarla çözmekte zorlandığımız problemler için kullanılmaya hazır değil. Sycamore ile çözülen problem de özellikle kuantum bilgisayarlar için tasarlanmış, geleneksel bilgisayarlarda çözülmesi zor bir problem. Bunlara ek olarak makaleyi “yanlışlıkla” sızdırma ve 10 bin yıl gibi kulağa abartılı gelen sayılardan reklam kokuları da yükseliyor. Ancak bütün bunlara rağmen ister Google’ın 10 bin yıl iddiasını isterse de IBM’nin iki buçuk gün iddiasını baz alalım bunlara kıyasla 200 saniye -adını kuantum üstünlük koysak da koymasak da- küçümsenemeyecek bir başarı. Kuantum bilgisayarların gücünün qubit sayısıyla üstel olarak arttığını da göz önünde bulundurduğumuzda bu işlemcilerin geleneksel hesaplamalarda kullanılmaya başlaması ile bugün bilimin çözülmesi çok zaman alan ya da pratikte imkansız sayılan çeşitli problemleri saniyeler alan basit hesaplamalar haline gelebilir.