Kuantum üstünlüğü

Tanol Türkoğlu
Kuantum üstünlüğü

Kuantum Bilişim kavramı uzun zamandır gündemde. Kuantum fizikçilerinin ötesinde bilişim dünyasının ilgisini çekmesinin nedeni ise ortaya çıkarabileceği yüksek veri işleme potansiyeli. Bire iki, ikiye üç, üçe sekiz, dörde onaltı, beşe otuziki. Aradaki fark klasik bir bilgisayar ile kuantum bilgisayar arasındaki olası işlem gücüne işaret ediyor. Klasik bilgisayar bir işlemi beş koldan ele alabilirken kuantum bilgisayarın otuziki koldan ele alabilmesi gibi.

2012’de ABD’li teorik fizikçi John Preshkill’in ortaya attığı bir kavram var: Kuantum Üstünlüğü (Quatum Supremacy). Basitçe: Kuantum bilgisayarın yapıp da klasik bir bilgisayarın yapamayacağı bir işlem kapasitesine ulaşılırsa, buna kuantum üstünlüğü deniyor. Öte yandan kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarların yerini evrensel anlamda alamayacak olması da kuantum üstünlüğü kavramını bir tür oksimoron haline getiriyor.

“Evrensel”den kasıt şu: Tamam kuantum bilgisayarlar yukarıda ifade edilen türden bir işlem üstünlüğüne sahip ama bunu her türlü bilişsel işlemde uygulamak mümkün değil. Ancak belli tür işlemlerde bu üstünlük bir anlam ifade ediyor. Özellikle de paralel işlem yapma gereği duyulan hesaplamalarda. Yoksa bir dosya indirme, sörf yapma ya da internet üzerinde yüksek çözünürlükte bir film izleme gibi gündelik sıradan işlemler söz konusu olduğunda kuantum bilgisayarların sağlayacağı bir hız avantajı yok.


Geçtiğimiz haftalarda Google’ın bu alanda yaptığı çalışmaları anlatan ve Nature dergisinde yayınlanan bir makaleye göre firma kendi geliştirmiş olduğu Sycamore adlı kuantum bilgisayarı kullanarak klasik bir bilgisayarın on bin yılda yapabileceği bir hesaplamayı üç dakika 20 saniyede gerçekleştirmiş. Bu iki sayı (on bin yıl – üç dakika 20 saniye) arasındaki muazzam farktan dolayı da Google uzmanları bunu “kuantum üstünlüğü”ne erişmek olarak nitelendirmiş.

O arada bir not: Yazılım dünyasında ünlü bir deyim vardır: “Merhaba Dünya” (“Hello World”). Yeni bir programlama dili öğrenen kişilerden ekranda “Merhaba Dünya!” kelimelerini yazacak bir kaç satırlık bir program yazması istenir. Google’ın CEO’su Sundar Pichai de konuyla ilgili değerlendirmesinde bu başarıyı kuantum bilişimin “Merhaba Dünya”sı olarak nitelendirdi.

Makalenin nasıl sızdırıldığı konusunu Cem Say geçen sayıda açıklamıştı. Bu alandaki en büyük firmalardan olan IBM de Google’ın yaptığı “kuantum üstünlüğü”ne ulaşma yorumuna kayıtsız kalmadı. Bazı hususlara nazikçe itiraz etti. Buna göre aradaki farkın çok büyük olması kuantum üstünlüğü anlamına gelmek zorunda değil. Kuantum üstünlüğünden bahsetmek için orijinal tanıma dönmek gerekiyor. Yani “gerçekleştirilemeyecek” olması. On bin yıl çok uzun bir süre ama gerçekleştirilemez demekten kastedilen bu mu? O zaman on bin yıl denirdi!

Buna ek olarak IBM’in yapılan denemede kullanılan modele ilişkin itirazı da var. Aynı kapasitede kendisinin de bir kuantum bilgisayarı olan IBM’e göre farklı bir model kullanılırsa aynı işlem klasik bilgisayarlarla on bin yılda değil sadece iki buçuk günde sonuçlandırılabilir. IBM’in yorumuna göre evet Google’ın yaptığı kuantum bilgisayarlarının potansiyelini göstermek açısından güzel bir deney ama buna “kuantum üstünlüğü”ne ulaşmak demek biraz abartı.

Tanol Türkoğlu / tanolturkoglu@gmail.com

Bu yazı HBT'nin 189. sayısında yayınlanmıştır.

Tanol Türkoglu