Kuantum Hesaplama

Kuantum hesaplama kuantum bilgisayarlarında büyük veri problemlerinin çözümüdür. Alan Turing hesaplamayı formalize eden ilk insandır. (Turing Machine). Bir Olasılık Turing Makinesi doğası gereği bir klasik makinedir. Böyle bir makine, göreli olarak büyük fiziksel bileşenlerle oluşturulabilir ve hesaplamada gerçekleştirdiği tüm davranışlar klasik fiziğin temel yasalarıyla doğru şekilde tahmin edilebilir. 20.yy’dan sonra fizikçiler daha minimaliz (macro->micro) çalışmaya başlamışlardır. Eğer atom altı seviyedeki parçacıkların arasındaki etkileşimi anlayabilirsek evreni de anlayabiliriz düşüncesiyle fizik yeni bir boyut kazanmış. Ve buna kuantum denmiş. Yani kuantum atom altı seviyedeki parçacıkların davranışını açıklayan ve gözlemlenene kadar bu parçacıkların, aynı anda birden fazla yerde var olabildiğini belirten teoridir. Kuantum fiziksel sistemin evriminin Olasılıksal Turing Makinesinde modellenmesi için kaynaklarda üstel şekilde aşırı yüke ihtiyaç olduğu görülmektedir. İlk formal kuantum bilgisayar modeli David Deutsch tarafından verilmiştir. Deutsch kuantum devre modeli ve kuantum Turing makinesi için model önermiştir.

Kuantum Bilgisayarların Çalışma Prensipleri

Verileri kuantum mekaniğine göre işleyen ve ileten bilgisayarlara kuantum bilgisayarı denir. Kuantum bilgisayar ile klasik bilgisayar arasındaki fark bilgi depolama şeklidir. Normal bilgisayarlarda transistörler, silikon yongalar bulunur ve bilgiyi işlemek için ikili kod kullanılır. Biz bunlara bit diyoruz, bitin iki durumu vardır 0 ve 1. Bir bit sadece bu durumlardan birinde olabilir. Işığın kapalı olmasına 0 ve açık olmasına 1 dersek bu durumda ışık ya 0dır ya da 1dir yani ya açıktır ya da kapalı. Kuantum bilgisayarlarda ise olay süperpozisyon ilkesine dayanır ve bit yerine qubit olarak adlandırılan kuantum bitleri kullanılır. Kubit’in normal bitler gibi iki durumu vardır. Farkı ise süperpozisyon nedeniyle kubit bunları birleştirerek elde edilen değerleri alabilir ve aynı anda bütün bu hallerde olabilir.