Kuantum hesaplama nedir?
Kuantum hesaplama, bilgisayarları son derece hızlı bir şekilde verileri hesaplayabilen ve işleyebilen sağlam makinelere dönüştürmek için atom altı parçacıkları kullanır. Kübitler (kuantum bitleri) ve aynı anda bir ve sıfır durumlarında veya ikisinin herhangi bir doğrusal kombinasyonunda var olma yetenekleri sayesinde aşırı hıza ulaşırlar. Buna karşılık, geleneksel bilgisayarların ikili sistemleri yalnızca bir ("açık" veya "doğru") veya sıfır ("kapalı" veya "yanlış") durumlarıyla mevcuttur. Qubit'ler bu parçacıkların aynı anda birden fazla durumda var olmasına izin veriyor.
Başka bir deyişle, aynı anda hem bir hem de sıfır durumunda yaşama yeteneği, kuantum bilgisayarların çok büyük miktarda veriyi aynı anda işlemesine olanak tanır. Aynı anda yalnızca tek bir bilgiyi işleyebilen ikili tabanlı bilgisayar sistemlerinde bu imkansızdır.
Kuantum hesaplama, 1980'lerde fizikçiler Richard Feynman ve Yuri Manin'in, kuantum teorisi ve algoritmalarının klasik muadillerine göre daha verimli sonuçlarla hesaplamaya uygulanabileceğini keşfettiği zaman ortaya çıktı.
Uygulamalı kuantum hesaplama henüz emekleme aşamasındadır ancak pek çok sektörü etkileyecek, özellikle de büyük kuruluşların çok büyük miktarlardaki verilerle daha hızlı ve daha verimli bir şekilde başa çıkmasına yardımcı olacaktır.
Kuantum bilgisayarları, çok büyük miktarda veriyi süper hızlı işlemek veya çeşitli alanlarda daha iyi tahmin modelleri sağlamak gibi son derece karmaşık sorunları çözme yetenekleri nedeniyle, mevcut şifreleme protokollerini kırarak blockchain teknolojisi ve kripto para birimleri için bir tehdit oluşturabilir.
Bulut bilişim nedir?
Bulut bilişimden önce işletmelerin, kesintileri ve kesintileri önlemek ve yoğun trafik hacmini yönetmek için yeterli alana sahip kendi sunucularını satın alması ve bakımını yapması gerekiyordu. Yine de, çoğu zaman sunucu alanının büyük bir kısmı kullanılmıyordu, bu da para ve kaynak israfına neden oluyordu. Bulut bilişim ekosistemi, kuruluşların pahalı donanım, özel veri merkezleri veya yazılım kurulumu gerektirmeden, inovasyona, dinamik kaynaklara ve ölçek ekonomilerine odaklanarak daha verimli ve uygun maliyetli bir çözüm kullanmasına olanak tanır.
Bulut bilişim 1960'larda icat edildi, ancak kuruluşların pandemi sırasında ortaya çıkan uzaktan çalışma zorluklarının üstesinden gelmek için daha üretken bir bilgi işlem sistemine ihtiyaç duyulduğu 2020'lerde daha baskın hale geldi.
Bulut bilişim sayesinde birçok işletme, verileri ve uygulamaları uzaktan yönetmek, bunlara erişmek ve depolamak dışında hizmetleri istedikleri zaman anında paylaşabilmektedir. Bulutu kullanarak dosyalar, uygulamalar ve farklı türdeki bilgiler için ölçeklenebilir depolamadan yararlanarak zamandan ve paradan tasarruf ediyorlar.
Kuantum hesaplama nasıl çalışır?
Klasik bir işlemci, işlemleri işlemek ve çeşitli programları yürütmek için bitleri kullanırken, kuantum bilgisayarı, çok boyutlu kuantum algoritmalarını çalıştırmak için kübitleri kullanır.
Kuantum bilgisayarlar, aynı anda 0 ve 1'i temsil edebilen kubitler aracılığıyla ölçüm ve gözlemler gerçekleştirmek için çeşitli çok boyutlu algoritmalar kullanır. Bu tür çok boyutlu alanların işlem gücü, eklenen kübit sayısıyla orantılı olarak katlanarak artıyor.
Kuantum bilgisayarlar süper bilgisayarlara göre daha küçüktür ve daha az enerji gerektirir, genel amaçlı bilgisayarlara göre daha yüksek performansa sahip bilgisayarlardır. Kuantum işlemci, dizüstü bilgisayar işlemcisinin boyutuna benzerken, kuantum donanım sistemi çoğunlukla soğutma sistemlerinden oluşur.
Kuantum bilgisayarlar, donanımın mutlak sıfırın yaklaşık yüzde biri kadar soğuk bir sıcaklıkta tutulmasıyla önlenen, yüksek hata oranlarına sahip hassas araçlardır. Bu tür soğutma sistemleri, süper iletkenler oluşturmak için işlemcileri ekstra soğutması gereken süper akışkanlar olarak tanımlanıyor.
Burada elektronlar direnç olmadan ilerleyerek kuantum bilgisini daha hızlı ve verimli bir şekilde üretebilir ve eklenen kubit sayısıyla orantılı karmaşık çok boyutlu alanlar yaratabilir.
Kuantum hesaplamanın avantajları ve dezavantajları
Avantajları:
- Çeşitli endüstriler için yüksek doğruluklu, güvenli ve verimli verilere dayalı gelişmiş bilgisayar programları geliştirme ve tasarlama fırsatları
- Daha iyi dolandırıcılık tespiti ve hassas verilerin genel güvenliği için gelişmiş ve kırılmaz veri şifreleme yöntemleri
- Geleneksel bilgisayarlarda mümkün olmayan, büyük miktarlarda veriyi aynı anda yönetmek için eşi benzeri görülmemiş veri işleme hızı
- Kuantum hesaplama, karmaşık moleküler yapıları simüle ederek yeni malzemelerin, ilaçların ve kimyasalların geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Dezavantajları:
- Kuantum bilgisayarlar, hesaplamaların doğruluğunu etkileyebilecek sıcaklık ve elektromanyetik radyasyon gibi dış müdahalelere karşı oldukça hassastır.
- Kullanılabilirliğin az olması ve buna bağlı olarak kitlesel benimsenme eksikliği, geliştiricilerin kuantum bilgisayarların özelliklerini ve güvenilirliğini doğru şekilde değerlendirmesine izin vermiyor
- Büyük miktarda verinin doğru şekilde çalışması gerekliliği, işletmelerin kuantum bilgisayarları barındıracak devasa veri depolama sistemlerine yatırım yapması gerektiği anlamına geliyor.
Bulut bilişim nasıl çalışır?
Bulut bilişim, çevrimiçi altyapının desteklenmesi için gerekli güvenliği, depolama kapasitesini ve bilgi işlem gücünü sağlamak üzere devasa veri merkezlerini koruyan uzman şirketler tarafından barındırılmaktadır.
Bulut hizmetlerine internet bağlantısı ve akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar veya masaüstü bilgisayarlar gibi bilgi işlem cihazları aracılığıyla erişilebilir. Kullanıcılar bir bulut bilişim barındırma şirketi seçer ve hizmetlerini kullanma hakları için ödeme yapar. Bu tür hizmetler, bir kullanıcının dizüstü bilgisayarına bir dosyanın indirilmesi ve aynı kullanıcının iPhone dosya klasörüyle anında senkronize edilmesi gibi, cihazlar ve programlar arasındaki iletişimi kolaylaştırmak için gereken altyapıyı içerir.
Bulut bilişim, kullanıcıların depolanan verilerine bir internet tarayıcısı ile erişmelerini sağlayan bir ön uca ve sunucular, bilgisayarlar, veritabanları ve merkezi sunuculardan oluşan bir arka uca sahiptir.
Merkezi sunucular, işlemleri kolaylaştırmak ve bulut bağlantılı cihazlar arasında sorunsuz iletişim sağlamak için belirli protokollerin kurallarını kullanır.
Mevcut bulut barındırma şirketlerinden bazıları Amazon Web Hizmetleri, Microsoft Azure, Apple iCloud ve Google Drive gibi önde gelen teknoloji liderleridir.
Bulut bilişimin avantajları ve dezavantajları
Avantajları:
- Bulut bilişim, işletmelerin altyapılarını isteğe bağlı olarak ölçeklendirmelerine olanak tanır; bu da, ihtiyaçları değiştikçe hızlı ve kolay bir şekilde sunucu ekleyip kaldırabilecekleri anlamına gelir. Bu, işletmelerin kapasite kısıtlamaları konusunda endişelenmeden ani pazar taleplerini karşılamalarına yardımcı olabilir.
- Pahalı donanım veya yazılım kurulumlarına yatırım yapmaları gerekmediği için işletmeler için maliyet etkinliği.
- Bulut bilişim, internet bağlantısı olduğu sürece verilere ve uygulamalara her yerden kolay erişim sağlar.
Dezavantajları:
- Bilgisayar korsanlığı saldırılarına karşı savunmasız olabilen internet bağlantısındaki güvenilirliği nedeniyle güvenlik, bulut bilişim için hala bir endişe kaynağıdır.
- Bulut sunucularının yüksek düzeyde merkezileştirilmesi, hizmetlerin kesintiler sırasında belirli konumlarda çevrimdışı olabileceği anlamına gelir; Merkezi sağlayıcılarla sansüre karşı direnç bile tehlikeye atılıyor.
Kuantum ve bulut bilişim: Hangisi daha iyi?
Her iki çözümün de yararları ve sakıncaları var ve kuantum ile bulut bilişim arasında kazanan yok. Sonunda, her türden işletme ve birey için ilgi çekici ve güvenli çözümler sağlamak üzere tamamen entegre olacaklar.
Kuantum ve bulut bilişim arasında seçim yapmadan önce işletmelerin maliyet, kullanılabilirlik ve özel gereksinimler gibi çeşitli faktörleri göz önünde bulundurması gerekir.
Kuantum bilişim bulut bilişimin yerini alacak mı?
Bulut tabanlı kuantum hesaplamanın hem teknolojileri hem de avantajlarını bir araya getirdiği ve bulutu kullanarak web üzerinden kuantum bilgisayarlara doğrudan erişim sağladığı yeni bir trend ortaya çıkıyor.
Kuantum bilişim yakın zamanda bulutun yerini almayacak olsa da, Büyük Teknoloji şirketleri her iki dünyadan da en iyi şekilde yararlanmak için iki çözümü entegre etmeye çalışıyor. Bu tür bir entegrasyon, bulutu kullanan kuantum bilgisayarlara uzaktan erişimi kolaylaştırabilir ve daha geniş bir kullanıcı kitlesinin kullanımına sunulabilir.
Bulut tabanlı kuantum bilgisayarlar, teknolojik inovasyonun hızını hızlandırabilir, bulut aracılığıyla kuantum donanımına ve bilgi işlem kaynaklarına erişebilen araştırmacıların ve geliştiricilerin çalışmalarını kolaylaştırarak atılımlara ve keşiflere daha hızlı yol açabilir.
İşletmelerin ve bireylerin, kuantum ve bulut bilişimi entegre etmeye hazır olmadan önce çok sayıda zorluğun üstesinden gelmesi gerekiyor. Örneğin, kuantum bilgisayarlara erişmenin karmaşıklığı ve bunları yönetmek için gereken uzmanlık, ortalama bir kişinin buluttaki kuantum çözümlerini kullanmasını zorlaştırıyor. Hassas kuantum algoritmalarının, bulutta daha yaygın olan yetkisiz erişime veya kurcalamaya karşı korunması gerektiğinden, diğer bir endişe de güvenliktir.