Ana Sayfa Editörün Seçtikleri KÜBİDİT

KÜBİDİT

1980
99

Bilgi çağında olduğumuz artık su götürmez bir gerçektir. Üretilen, depolanan, aktarılan bilginin miktarı her geçen gün hızla büyümektedir. Bilginin üretilmesi, depolanması, iletilmesi ve işlenmesi gibi temel konular multidisipliner konular olup aynı anda birçok bilim dalını ilgilendirir. Günümüzde fizikçiler, matematikçiler, bilgisayar bilimcileri, psikologlar, sosyologlar ve nörologlar bilginin işlenmesi ortak paydasında çalışmaktadırlar. Bilim insanlarının çalışmaları insan beyninin bilgiyi nasıl algıladığı, nasıl ürettiği, nasıl depoladığı, bunu yaparken beyinde hangi fiziksel ve kimyasal süreçlerin nasıl işlediği üzerinde yoğunlaşmış olup ‘Nihayetinde insan beyni gibi bilgiyi işleyebilen insandan yola çıkarak ve yine insan eliyle oluşturulmuş bir makineye ulaşılabilinecek mi?’ sorusuna cevap aranmaktadır. Bu soruya cevap vermek şu an için zor olsa da devasa veri tabanlarını analiz ederek sonuçlar çıkaran, kararlar verebilen ve adına yapay zekâ denilen bir oluşuma sahibiz. Başta yazılım mühendisleri olmak üzere, yukarıda adı geçen bilim dallarında bulunan araştırmacılar yapay zekâ alanında her geçen gün ilerlemeler kaydetmektedirler. Bu çalışmaların uygulamaya dökülmüş hallerini bankacılık, tıp, eğitim, askeriye hatta hukuk alanın da dahi görmekteyiz.

Devasa büyüklükte veri tabanlarını oluşturup işleyebilecek nitelikte süper bilgisayarlar var olmasına rağmen veri tabanlarının hacmi büyüdükçe bilgisayarların işlem yapabilme hacminin bir noktada yetersiz kalacağı, bir bilgisayara sığdırabileceğimiz mikro işlemci sayısı sınırlı olduğundan aşikârdır.

Bir bilgisayara daha çok mikroişlemci sığdırabilmek için mikroişlemcilerin fiziksel boyutlarının küçülmesi gerekir. Öyle ki sabit hacimli bir odaya sığdırabileceğimiz ceviz sayısı karpuz sayısından daha fazladır. Aynı şekilde fındık sayısı da ceviz sayısından daha fazladır. Boyutları küçülterek devam ettiğimizde karşımıza kuantum fiziği ilkeleri ile açıklanabilen bir düzen çıkar. Böylece fikri temellerini Richard Feynman’ın attığı, yapılabilirliği üzerine ilk önerisini David Deutsch’un ortaya koyduğu, Grover ve Shor gibi isimlerin önerileri ile altını çizdiği kuantum bilgi işleme alanına gireriz.

Kuantum mekaniksel parçacıkların, süper pozisyon durumunda olabilme ve dolanık durumda bulunabilme özellikleri sayesinde, kuantum bilgisayarların bilginin işlenmesi noktasında klasik (geleneksel) bilgisayarlardan belirli konularda çok daha üstün olduğu bilinmektedir. Ayrıca bilginin işlenmesi sırasında seri işlem yapabilmenin karşısına paralel işlem yapabilme özelliğini de koyduğumuzda bu üstünlük derecesinin daha da arttığı söylenebilir.

Kuantum bilgi işlemede kuantum mekaniksel parçacıkların kuantum durumlarına bilgi kodlanarak işlenir. Bu kuantum durumları bir fotonun yatay veya düşey polarizasyon durumları olabildiği gibi, spin özelliğine sahip elektron ve çekirdeklerin olası spin durumları da olabilir. Gelinen nokta itibariyle bir fotonun yatay veya düşey polarizasyonlarının lineer bir birleşimi veya spini ½ olan elektron veya çekirdeklerin olası iki durumunun (up ve down) lineer birleşimi kübit olarak tanımlanır. Bilgi de kübitlere kodlanarak işlenir. Burada lineer birleşim ifadesi aslında büyük önem taşır. Geleneksel bilgisayarlarda bilgi ya 0 ya da 1 durumlarına kodlanabilirken kuantum bilgi işleme de (kuantum bilgisayarlarda) bilgi her iki durumda aynı anda bulunabilen kübitlere kodlanır. Örneğin paranın bir yüzü 0 diğer yüzü 1 olarak alınırsa, klasik bilgisayarlarda sadece bir yüze bilgi kodlanır. Kodlamak istediğiniz başka bir bilgi için başka bir madeni paraya ihtiyaç duyarsınız. Geleneksel bilgisayarlarda bilginin kodlanmasındaki maliyeti bu benzetmeyle açıklayabiliriz. Ancak kuantum bilgi işlemede paranın her iki yüzüne de bilgi kodlayabilir ve işleyebilirsiniz. Ama burada tuhaf bir durum karşımıza çıkar. Yazı tura atarken paranın elden çıkıp tekrar elimize gelene kadar havada yaptığı dönme hareketini düşünün. Kuantum bilgi işlemede bilgi ancak madeni para dönme halindeyken işlenir. Bu dönme hareketi sırasında hangi yüzdeki bilginin olduğunu bilmediğimiz için her iki durumda vardır diyebiliriz. İşte bu kuantum fiziğinde süperpozisyon durumu, matematikte de lineer birleşim olarak adlandırılır. Diyelim ki para daha elimize düşmeden havada ikinci bir kişi tarafından yakalandı. Bu durumda baktığı yüzde (ölçüm yaptığında) ya sıfır ya da 1 durumunu görecektir. Gördüğünün dışındaki durum yok olacaktır. Bu benzetme kuantum bilgi işlemenin nasıl çalıştığına dair bir fikir vermekle beraber bilgi güvenliği açısından üstünlüğü de ortaya koymaktadır.

Bugün itibariyle kübitler kullanılarak yapılan çalışmalar oldukça artmıştır. Kübitler için kullanılacak kuantum kapıları, önerilen kuantum algoritmalardaki görevleri yerine getirirler. Ancak buna paralel olarak kuantum bilgi işlemenin kendi içinde hız, performans ve işlem hacmi açısından daha üstün hale gelmesini sağlayacak çalışmalar da mevcut olup her gün literatüre yeni çalışmalar eklenmektedir.

Yukarıda iki durumlu kuantum sistemlerine kübit denildiğini söylemiştik. Üç ve daha fazla durumlu kuantum sistemleri söz konusu olduğunda bu bilgi işleme birimleri küdit olarak tanımlanır. Daha özel olarak söylersek 3 durumlu sistemler kutrit, 4 durumlu sistemler ise kukuart olarak isimlendirilir. Peki, bu bilgi birimi küditlerin kübitlere göre nasıl bir avantajı var? Tam bu noktada karşımıza çığ gibi büyüyen bilgi işleme ve depolama hacmi çıkıyor. Örneğin n tane kübit ile aynı anda 2n bilgi kodlanıp işlenebilirken, n kutrit ile 3n, n kukuart ile 4n tane bilgi aynı anda kodlanıp işlenebiliyor. Bunu sayısal bir değerle şöyle ifade edebiliriz. Bilgi işlemek için 10 tane kübit kullanacaksak 1024 adet bilgi, 10 tane kütrit kullanacaksak 59049 adet bilgi ve 10 tane kukuart kullanacaksak 1048576 adet bilgi aynı anda kodlanıp işlenebilecek. Bu üstel artışın avantajları ile birlikte dezavantajlarının olup olmadığının çalışmaları yapılmaktadır. Ancak şu aşamada kübit yerine küdit kullanımının avantajları teorik olarak sevindirici sonuçlar vermektedir.

Küditler üzerine etki eden kuantum mantık kapıları olduğu gibi küditler üzerine etki edecek kuantum mantık kapıları çalışmaları da mevcut olup önerilen kapılar matematiksel olarak beklenen sonuçları sağlamaktadır. Eğer avantajları üstün gelirse, yapay zekâ ve veri işleme gibi alanlarda şaşırtıcı bir üstünlük insanlığı beklemektedir. Bunun daha nelere yol açabileceğini de hep birlikte bekleyip göreceğiz.

Bu yazıda kullandığım başlığı destekleyen bir isimlendirme mevcut değildir. Kübit ve küdit birleştirmek adına şahsımın yaptığı bir yakıştırmadır.

Yazar: Murat Kurt
Redaktör: Muammer Ceylan

Bu içeriği paylaş
Önceki İçerikMatematiksel Eğrilerle İlgili Eski Bir Problemi Genç Çift Çözdü!
Sonraki İçerik2022 Nobel Fizik Ödülleri
Murat Kurt
Yazar, Redaktör

99 YORUMLAR

  1. Fantastic goods from you, man. I’ve take note your stuff prior to and you’re simply too great. I really like what you’ve obtained here, really like what you’re stating and the best way in which you are saying it. You make it entertaining and you still take care of to stay it sensible. I can not wait to read far more from you. This is actually a terrific site.

  2. Pretty part of content. I simply stumbled upon your weblog and in accession capital to say that I acquire in fact enjoyed account your blog posts. Any way I’ll be subscribing in your augment or even I achievement you get entry to persistently rapidly.

  3. Hi there just wanted to give you a quick heads up and let you know a few of the images aren’t loading correctly. I’m not sure why but I think its a linking issue. I’ve tried it in two different browsers and both show the same results.

  4. I am really loving the theme/design of your web site. Do you ever run into any web browser compatibility problems? A handful of my blog audience have complained about my blog not operating correctly in Explorer but looks great in Opera. Do you have any advice to help fix this issue?

  5. Hi there! I know this is somewhat off topic but I was wondering which blog platform are you using for this site? I’m getting tired of WordPress because I’ve had issues with hackers and I’m looking at options for another platform. I would be awesome if you could point me in the direction of a good platform.

  6. Hello there, I do believe your site could be having browser compatibility issues. When I look at your website in Safari, it looks fine however, if opening in Internet Explorer, it has some overlapping issues. I just wanted to give you a quick heads up! Besides that, fantastic website!

  7. Hey there! This post couldn’t be written any better! Reading this post reminds me of my good old room mate! He always kept talking about this. I will forward this article to him. Pretty sure he will have a good read. Thanks for sharing!

  8. Nice post. I used to be checking continuously this blog and I am inspired! Very useful information specially the last part 🙂 I deal with such info a lot. I used to be seeking this particular info for a long timelong time. Thank you and good luck.

  9. Hello! I know this is kind of off topic but I was wondering if you knew where I could find a captcha plugin for my comment form? I’m using the same blog platform as yours and I’m having difficulty finding one? Thanks a lot!

  10. Hello! I know this is kinda off topic but I was wondering if you knew where I could locate a captcha plugin for my comment form? I’m using the same blog platform as yours and I’m having problems finding one? Thanks a lot!

  11. Thanks for sharing excellent informations. Your web site is so cool. I’m impressed by the details that you?ve on this website. It reveals how nicely you perceive this subject. Bookmarked this website page, will come back for extra articles. You, my friend, ROCK! I found simply the information I already searched all over the place and simply couldn’t come across. What a great web site.

  12. Great beat ! I would like to apprentice at the same time as you amend your web site, how could i subscribe for a weblog web site? The account helped me a acceptable deal. I have been a little bit acquainted of this your broadcast offered bright transparent concept

  13. Thanks for your marvelous posting! I really enjoyed reading it, you’re a great author.I will be sure to bookmark your blog and will often come back in the future. I want to encourage that you continue your great posts, have a nice weekend!

  14. Thanks for enabling me to gain new tips about desktops. I also contain the belief that one of the best ways to maintain your notebook computer in best condition is to use a hard plastic material case, as well as shell, that suits over the top of the computer. These kind of protective gear are usually model unique since they are made to fit perfectly within the natural casing. You can buy them directly from the vendor, or via third party sources if they are for your laptop, however don’t assume all laptop will have a spend on the market. Yet again, thanks for your tips.

  15. I do love the way you have presented this specific issue plus it really does give us some fodder for consideration. Nevertheless, from everything that I have witnessed, I basically wish when the actual reviews pack on that people keep on point and don’t start upon a tirade involving some other news of the day. All the same, thank you for this superb point and while I do not really go along with it in totality, I regard your viewpoint.

  16. Hello There. I found your blog using msn. This is a very well written article. I will make sure to bookmark it and come back to read more of your useful info. Thanks for the post. I?ll certainly comeback.

  17. I blog frequently and I truly appreciate your content. This article has really peaked my interest. I will bookmark your website and keep checking for new information about once a week. I subscribed to your RSS feed as well.

  18. I believe that a property foreclosures can have a important effect on the borrower’s life. Home foreclosures can have a Seven to few years negative affect on a borrower’s credit report. A borrower that has applied for a mortgage or almost any loans for that matter, knows that the actual worse credit rating will be, the more challenging it is to secure a decent mortgage loan. In addition, it may possibly affect any borrower’s capability to find a decent place to lease or hire, if that gets the alternative real estate solution. Good blog post.

  19. Hey! This is kind of off topic but I need some guidance from an established blog. Is it very hard to set up your own blog? I’m not very techincal but I can figure things out pretty fast. I’m thinking about making my own but I’m not sure where to begin. Do you have any tips or suggestions? With thanks

  20. Thanks for the thoughts you are revealing on this website. Another thing I would like to say is always that getting hold of duplicates of your credit profile in order to check accuracy of each detail may be the first motion you have to perform in credit score improvement. You are looking to thoroughly clean your credit report from dangerous details faults that wreck your credit score.

  21. Hi there, just was alert to your weblog thru Google, and located that it’s truly informative. I am gonna watch out for brussels. I will appreciate for those who proceed this in future. A lot of people will probably be benefited from your writing. Cheers!

  22. Greetings! I know this is kinda off topic nevertheless I’d figured I’d ask. Would you be interested in trading links or maybe guest writing a blog post or vice-versa? My site goes over a lot of the same topics as yours and I think we could greatly benefit from each other. If you happen to be interested feel free to send me an e-mail. I look forward to hearing from you! Awesome blog by the way!

  23. I believe this is among the most important information for me. And i’m happy reading your article. However should remark on few common things, The site style is perfect, the articles is actually nice : D. Just right job, cheers

  24. Thanks for your marvelous posting! I genuinely enjoyed reading it, you may be a great author.I will make certain to bookmark your blog and will often come back very soon. I want to encourage one to continue your great job, have a nice afternoon!

  25. Thanks for your posting on this blog. From my own experience, there are occassions when softening right up a photograph may possibly provide the photographer with a chunk of an inspired flare. Oftentimes however, that soft blur isn’t exactly what you had under consideration and can usually spoil an otherwise good photo, especially if you anticipate enlarging this.

  26. Hi there, just became alert to your blog through Google, and found that it is truly informative. I?m going to watch out for brussels. I?ll appreciate when you proceed this in future. A lot of folks will probably be benefited from your writing. Cheers!

  27. Thanks for your posting. What I want to say is that while searching for a good on the net electronics go shopping, look for a site with full information on critical factors such as the personal privacy statement, safety details, payment procedures, and various terms plus policies. Constantly take time to see the help and FAQ pieces to get a much better idea of how a shop performs, what they can perform for you, and in what way you can take full advantage of the features.

  28. I?ve been exploring for a bit for any high quality articles or weblog posts in this sort of house . Exploring in Yahoo I eventually stumbled upon this website. Studying this information So i?m glad to express that I’ve an incredibly just right uncanny feeling I discovered exactly what I needed. I so much no doubt will make sure to do not overlook this website and give it a glance on a continuing basis.

  29. One other issue is when you are in a problem where you don’t have a cosigner then you may really want to try to wear out all of your school funding options. You can find many grants or loans and other scholarships or grants that will ensure that you get money to support with institution expenses. Thank you for the post.

  30. Thanks for the something totally new you have uncovered in your article. One thing I would really like to comment on is that FSBO connections are built with time. By releasing yourself to owners the first weekend their FSBO is usually announced, prior to the masses commence calling on Friday, you make a good relationship. By giving them instruments, educational elements, free reviews, and forms, you become a strong ally. By subtracting a personal affinity for them as well as their situation, you make a solid connection that, on most occasions, pays off as soon as the owners decide to go with a real estate agent they know and also trust – preferably you.

  31. I seriously love your site.. Excellent colors & theme. Did you create this website yourself? Please reply back as I’m planning to create my own website and want to learn where you got this from or what the theme is called. Cheers!

  32. I have learned a number of important things as a result of your post. I might also like to mention that there may be situation in which you will apply for a loan and do not need a cosigner such as a U.S. Student Aid Loan. In case you are getting that loan through a standard financial institution then you need to be ready to have a co-signer ready to assist you to. The lenders will certainly base any decision on the few aspects but the main one will be your credit standing. There are some loan merchants that will furthermore look at your job history and make up your mind based on this but in almost all cases it will hinge on your score.

  33. Its like you read my mind! You seem to understand so much approximately this, like you wrote the guide in it or something. I think that you simply could do with some p.c. to drive the message house a bit, however other than that, this is magnificent blog. A great read. I’ll definitely be back.

  34. I do not even know the way I ended up right here, but I thought this publish used to be good. I don’t know who you are however certainly you’re going to a well-known blogger if you aren’t already 😉 Cheers!

  35. Today, taking into consideration the fast way of life that everyone leads, credit cards have a big demand throughout the market. Persons out of every area of life are using credit card and people who are not using the credit cards have lined up to apply for one. Thanks for sharing your ideas on credit cards.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz