Kuantum bulut bilişim nedir?
Kuantum bulut bilişim, kuantum bilişim kaynaklarını bulut teknolojisi aracılığıyla kuruluşların, akademisyenlerin ve diğer kullanıcıların kullanımına sunar.
Bulut tabanlı kuantum bilgisayarlar, karmaşık hesaplama problemlerini çözerken kuantum fiziği ilkelerini kullandıkları için geleneksel bilgisayarlardan daha yüksek hesaplama gücüyle daha yüksek hızlarda çalışırlar.
Kuantum tavlayıcılar, analog kuantum simülatörleri ve evrensel kuantum bilgisayarları gibi farklı kuantum bilgisayar türleri mevcuttur. Kuantum tavlayıcılar, kuantum bilgisayarlar arasında en az güçlü olanlar olarak kabul edilir ancak optimizasyon problemlerini çözmek için iyi çalışırlar. Analog kuantum simülatörleri ise fizik ve biyokimya problemlerini çözebilen güçlü sistemlerdir.
Evrensel kuantum bilgisayarlar en güçlü ve en yaygın kullanılan kuantum bilgisayar türüdür. Aynı zamanda yapımı en zor olanlardır. Evrensel hesaplama potansiyel olarak 1 milyon kübite (kuantum bilgisinin temel birimleri) erişebilir. Ancak mevcut teknoloji yalnızca 100 ila 400 kübite erişebilmektedir.
Tüm bunların blokzincir teknolojisiyle ilgisi nedir? Kuantum hesaplama inanılmaz derecede güçlü olduğundan, bugün bildiğimiz şekliyle blokzincir teknolojisinin zararına kullanılabileceği için blokzincir topluluğunda anlaşılır bir şekilde endişe yaratmıştır.
İlk olarak, kuantum hesaplama varsayımsal olarak diğer iş kanıtı (PoW) madencilerine karşı haksız bir avantaj elde etmek ve muhtemelen blokzincir madenciliğine hakim olmak için kullanılabilir. Bu da Bitcoin (BTC) ve Litecoin (LTC) gibi merkeziyetsiz PoW ağlarını merkezileşme tehdidi altına sokar.
İkinci olarak, kuantum bilişim teorik olarak blokzincirler tarafından kullanılan şifreleme kodlarının da şifresini çözebilir. Bu da kuantum bilişimin kriptografi kullanan bir blokzincir ağına saldırıyı mümkün kılabileceği anlamına geliyor. Bununla birlikte, kuantum bulut bilişim, blokzincir kuantum saldırılarına karşı korumak ve güçlendirmek için etkili bir çözüm sunabileceğinden, kriptografik sistemler için her şey kıyamet ve kasvet değildir.
Bulut bilişim ve kuantum bulut bilişim arasındaki fark nedir?
Kuantum bulut bilişim, dağıtılmış bilişim için kuantum ilkelerini kullanırken, bulut bilişim dağıtılmış bilişim hizmetleri sağlamak için uzak sunucuları kullanır.
Bulut bilişim basitçe veri depolama, sunucular, veritabanları ve ağ oluşturma gibi hizmetlerin internet üzerinden sağlanması anlamına gelir. Örneğin bir kuruluş, verileri yerinde fiziksel sunucularda depolamak yerine, donanım bakımı ve diğer maliyetleri azaltmak için bulut depolama hizmetlerini tercih edebilir.
Öte yandan kuantum bulut bilişim, karmaşık sorunları çözmek için kuantum mekaniği ilkelerini kullanan bir bilişim biçimi olan kuantum bilişimden türetilmiştir. Kullanıcıların bulut üzerinden kuantum özellikli hizmetlere ve çözümlere erişmeleri için kuantum bilgisayarlar sağlar.
Google, Amazon, IBM ve Microsoft gibi bulut bilişim kullanan şirketler de bilişim teknolojisini iyileştirmek ve daha fazla kullanıcının bulut üzerinden kuantum bilgisayarlara erişmesini sağlamak için kuantum bilgisayarlar geliştirme konusunda ön saflarda yer alıyor. Örneğin IBM'in Osprey kuantum bilgisayarında 433 kübit bulunuyor. Şirketin 2025 yılına kadar 4.000 kübite kadar ölçeklendirmeyi planladığı bildiriliyor.
İlgili: Kripto para ve kuantum hesaplama: Kripto para birimlerinin geleceğine derinlemesine bir bakış
Kuantum bulut bilişim nasıl çalışır?
Hizmet olarak platform çözümlerine benzeyen kuantum bulut bilişim hizmetleri, kullanıcıları doğrudan kuantum işlemcilere, emülatörlere ve simülatörlere bağlayarak çalışır.
Fiziksel kuantum bilgisayarlar çok karmaşıktır ve bu da bulut tabanlı erişimi, kendi makinelerini satın almadan kuantum bilişimin gücünden faydalanmak isteyenler için ideal bir kurulum haline getirmektedir.
IBM'e göre, kuantum donanım sistemleri kabaca ortalama bir araba büyüklüğünde - esas olarak süper iletken işlemcinin ultra soğuk ideal çalışma sıcaklığında kalmasını sağlamak için soğutma sistemlerinden oluşuyor.
Kuantum donanım sistemleri, sistemi süper soğutmak için çalışan süper akışkanlardan; kuantum tünelleme yoluyla yükleri taşımak için bir Josephson kavşağı oluşturan süper iletkenlerden ve davranış kontrolünü ve bilgi aktarımını kolaylaştıran kübitlerden oluşur.
Kübitler süperpozisyon adı verilen önemli bir işlevi yerine getirebilirler; bu da sahip oldukları kuantum bilgisini bir süperpozisyon durumuna veya kübitlerin tüm olası konfigürasyonlarının bir kombinasyonuna yerleştirmelerine olanak tanır. Bu olgu, karmaşık problemlerin çözümünü kolaylaştıran çok boyutlu hesaplama uzaylarının yaratılmasına olanak tanır.
Kuantum bilişimden bahsederken anlaşılması gereken bir başka şey de kuantum mekaniksel bir etki olan dolanıklık kavramıdır. Dolanıklık, iki ayrı şeyin davranışı arasındaki korelasyonları ifade eder. Kuantum dolaşıklık bağlamında, kubitler dolaşık hale geldikçe, diğer kubitlerde değişikliklere neden olarak sistemin geleneksel bilgisayarlardan daha hızlı çözüm bulmasını sağlarlar.
Kuantum bilişimin bir soruna yönelik olası her konfigürasyonu paralel olarak deneyerek karmaşık sorunları çözebileceğine dair yaygın ancak yanlış inanışın aksine, kuantum bilgisayarlar olasılıkları keşfetmek için kübit dolanıklığından yararlanır. Ardından, mümkün olan en iyi yanıtı bulma şansını artırmak için bir algoritma yürütürler.
Kuantum bulut bilişimin amacı nedir?
Kuantum hesaplama, ekonomi, ilaç tasarımı ve geliştirme, finans, lojistik ve daha fazlası gibi çeşitli alanlarda daha önce çözülemeyen sorunları potansiyel olarak çözebilir.
Örneğin, büyük ölçekli kuantum bulut bilişim platformları, bir iş bağlamında lojistik ve kaynakların planlanmasında optimizasyonla ilgili sorunları çözmek için kullanılabilir. Sağlık hizmetlerinde, kuantum bulut bilişim, belirli hastalıklar için en etkili tedavileri bulmak amacıyla büyük hacimli hasta verilerini potansiyel olarak analiz edebilir.
Dahası, siber güvenlik alanında, kuantum bilgisayarlar gelişmiş hesaplama güçlerini siber suçlarla ve veri ihlalleriyle mücadeleye yardımcı olmak için kullanabilir. Kuantum bulut bilişimin faydaları saymakla bitmez. Önemli faydalarından biri, kuruluşların kendi makinelerini ve soğutma sistemlerini satın almadan kuantum bilişimin gücüne erişmelerine olanak sağlamasıdır.
Ayrıca kuantum fiziği öğrencileri ve akademisyenler gibi kuantum araştırmacılarının kuantum ilkelerini daha iyi anlamalarına ve fiziksel olarak bir kuantum bilgisayarına erişmelerine gerek kalmadan deneyler yapmalarına olanak tanır.
Kuantum bulut bilişim nasıl kullanılır?
Kuantum bulut bilişimin mevcut uygulamaları arasında kuantum algoritma testi ile ilgili olanlar bulunmaktadır.
Özellikle, kuantum algoritmaları geleneksel bilgisayarlarda oluşturulur ve uygulanabilirliği sağlamak için kuantum bilgisayarlarda test edilir. Kuantum bilişimle ilgili yüksek teknik maliyet ve giriş engelleri nedeniyle, bulut kuantum bilişim, işletmelerin ve araştırmacıların çeşitli kuantum bilişim uygulamalarını keşfetmek için teknolojiden yararlanmasına olanak tanır.
Kuantum bilişim, geliştirme ve uygulama açısından hala ilk günlerinde olduğundan benimsenme oranı hala düşüktür. Bununla birlikte, teknolojinin dağıtık bulut bilişim aracılığıyla kullanılabilir hale getirilmesi, gelecekte birçok potansiyel uygulamanın kapılarını açan bir oyun değiştiricidir.
Bulut kuantum bilişimin geleceği neye benziyor?
Uzmanlar, bulut tabanlı kuantum bilişimin uygulanmasının, son on yılda büyük bir patlama yaşayan yapay zekadan daha zor olabileceğini öngörüyor.
Bu zorluk kısmen kuantum bilgisayarların karmaşık teknik gereksinimlerinden kaynaklanmaktadır. Kuantum donanım sistemleri son derece soğuk çalışma koşulları gerektirdiğinden, bulut sağlayıcılarının kuantum bilgisayarlar için özel alanlar inşa etmesi gerekecektir. Bugün var olan veri merkezleri bu amaç için yeterli donanıma sahip değildir.
Ayrıca, kuantum hesaplama ve ilgili yazılımlar henüz geliştirme ve uygulamanın ilk aşamalarındadır, bu nedenle genel endüstri hala yeni sayılır. Tipik dijital programlama yaklaşımları kuantum hesaplama için gerekli olanlardan büyük ölçüde farklı olduğundan, programcıların da yeni aritmetik ve mantık becerileri edinmeleri gerekecektir.
Bununla birlikte, uzmanlar bulut kuantum bilişimin potansiyeli konusunda iyimser olmaya devam ediyor ve finans, lojistik, sağlık ve teknoloji gibi çeşitli sektörler için önemli faydalar sağlayabileceğine inanıyor.
Teknoloji geliştikçe, bulut tabanlı kuantum bilişimin yakın gelecekte yaygın bir şekilde kullanılabilir hale gelmesi ve işletmelerin bu güçlü teknolojiye erişimini daha kolay ve daha uygun maliyetli hale getirmesi kuvvetle muhtemeldir.
Bulut şirketleri muhtemelen ilk hizmet olarak kuantum sağlayıcıları olacaktır, çünkü hizmet mevcut teklifleri basitçe genişletecektir. Kuantum bulut bilişim, etkili bir şekilde konuşlandırılır ve pazarlanırsa, yapay zeka ve makine öğrenimi uygulamaları kadar yaygın olabilir.
İlgili: Bilgisayar bilimlerinde geleceği şekillendirecek 10 yeni teknoloji