Fizik ve düşünce modelleri buluşuyor
“The Quantum Revolution – Kuantum Devrimi” başlıklı sunumuyla Wilfrid Laurier Üniversitesi Fizik ve Bilgisayar Bilimleri Profesörü Dr. Shohini Ghose, Bilişim Zirvesi ‘20’ye Kanada’dan bağlanarak, kuantum bilişimde gelinen noktayı paylaştı. “Her yerde internet, Wi-Fi, yani bağlantı gücü var ve tüm bunlar kuantum fikirleri temel alarak hayatımızda yerini alıyor” örneğini vererek sunumuna başlayan Ghose, kuantumu anlamaktan çıkan bu yetkinliklerin yanında bir sonraki devrime de odaklandı. İkinci Kuantum Devrimi olarak tanımladıkları bu yeni sürecin kuantum işlem gücünü temel alacağını vurgulayan Ghose, bunun neden önemli olduğunu da sağlık başlığından örneklerle tanımladı. Sunumunda bir penisilin molekülü gösteren Ghose, “Bu modelde farklı kimyasal elementler buluşuyor. Kimyayı ve temel bileşenlerini biliyoruz. Burada enteresan olan konu şu: Daha büyük molekül yapmak, yeni tedaviler bulmak istiyorsanız, yani daha fazla molekül, daha fazla elektron işin içine girecekse kat be kat zorlu bir çalışma söz konusu olur. Tek bir atom ile problemin zorluğunu da artırmış olursunuz. Bugünün süper bilgisayarları bile bu tarz problemleri çözemez ve tüm kuantum fiziğini anlayamaz. Bu nedenle, yaşadığımız pandemi gibi büyük sağlık sorunlarını adreslemek ve yeni tedaviler ortaya koymak istiyorsak, kuantum bilgisayara sahip olmak önemli bir fayda olur” dedi.
Ağ teknolojilerinin evrimi
“Kuantum fiziğin arkasındaki temel fikir onu hem biraz garip hem de benim gibi insanlar için çok ilginç kılar ve bunun adı kuantum belirsizliğidir” diyen Ghose, sunumunda bu belirsizliği şöyle anlattı:
“Bu teoriye göre bir elektron gibi kuantum partikülünüz varsa, her bir özelliğini aynı anda bilmem mümkün değil. Bunun sebebi iyi bir ölçüm yeteneğimin olmaması, cihazlarımın yetersiz olması değil. Esas sebep bunun dünyanın bir kuralı olması. Her şeyi net olarak bilemezsiniz. Evrende bir partikülün ne kadar hızlı hareket ettiğini veya hızını biliyorsanız onun evrende nerede olduğunu bilemezsiniz. Bu alışılmadık fikir aslında normal GPS ile kuantum GPS arasındaki fark. Bu nedenle farklı elektronik yollarla kuantum teknolojileri oluşturduk ve bahsettiğim belirsizliği aşmaya çalıştık. 80’lerde yeni bir fikirsel devrim hayat buldu ve kuantum belirsizliğinin aslında bir problem olmayıp, tersine çok güçlü olabileceğini gördük. Bu da kuantum bilişim devrimini beraberinde getirdi. Belirsizlik, her şeyi bilmeyeceğiniz anlamına gelir. Belli hesaplamalar yapmak istiyorsanız bu kötü bir durum, ama bilgiyi saklamak istiyorsanız bu iyi bir şey. Bu da bilgiyi almak ve kuantum parçaları içinde saklamak konusunda yeni bir yöntemi ortaya koydu. Kuantum belirsizliği sayesinde tüm mesajları kopyalama imkanı ortadan kalkıyor. Yıllar içinde yavaş yavaş büyüyen bu teknoloji şu an daha olgun. Bilgi güvenliğini temel alan network’ler son 1-2 yıldır hızlı gelişen bir alan ve örneğin Çin, bir kuantum uydu fırlatarak, kuantum network geliştiriyor. Böylece farklı alıcı birimlere kuantum şifreli sinyaller gönderebilir, şifreli bir ağ yaratabilir, çok farklı iletişim yöntemleri uygulayabiliriz. Örneğin; sadece güvenliği artırmakla ve veriyi saklamakla kalmaz, aynı zamanda veriyi farklı yöntemlerle iletebiliriz. Burada işlemcileri uzaydakinden daha soğuk tutmak önemli. Çünkü en ufak sıcaklık değişimi hatalara yol açar. Standart bir bilgisayara kıyasla daha karmaşık bir yapı söz konusu ve tahmin edebileceğiniz gibi bir kuantum bilgisayar oluşturmak çok zor. Bu bilgisayarı belirttiğim gibi soğuk tutabilmek kendi başına zor bir iş. Bu nedenle var olan kuantum bilgisayarları alıp onları etkili ve daha az enerji ile işleyebilir hale getirme çabası var. Bu yeni bilgisayarlar var olanları, bugünküleri yerinden etmeyecek. Çünkü gündelik bir e-posta gönderimi için kuantum bilgisayara ihtiyacınız yok. Ama arka planda kuantum güvenliğe ihtiyacınız olacaktır.”
Net güvence: Fizik kurallarını yıkamazsınız!
Sunumu sonrası sorularımızı da yanıtlayan Prof. Dr. Shohini Ghose, kuantum işlem yetkinliğinin var olan bilgisayarlardan tamamen farklı bir yaklaşımı temel aldığını belirterek, bir at arabası ile otomobil arasındaki farkı örnek gösterdi. Buna göre, kuantum dünyası veri araştırma ve optimizasyon, güvenli iletişim gibi konularda var olan en hızlı bilgisayarlardan daha güçlü olunmasını sağlıyor. Bu da sağlık, çevre, finans, eğlence gibi sektörlerde, tedarik zinciri yönetimi ve lojistik gibi alanlarda önemli bir etki demek. Bağlantılı bir dünya, burada IoT, 5G ve M2M gibi yenilikler ışığında kuantumu bir gereklilik olarak tanımlayan Ghose, “Bağlantılı bir dünyada tüm verilerin güvenli iletimi tüm uygulamalar, tüm IoT ve 5G bağlantılı cihazlar için kritik bir ihtiyaç” yorumunu yaptı. Ghose şu örneği verdi: “Kuantum güvenliği, haklanamayan iletişim sunar. Çünkü burada güvenlik kuantum fizik yasalarını temel alır. Yani güvenliği yıkmak da ancak fizik kurallarını yıkmakla mümkün olur.” Ghose’a göre, IBM, Googe, Microsoft gibi bilişim şirketleri halihazırda kuantum teknolojileri geliştirmek için önemli kaynaklar ve zaman ayırıyor. Burada temel hedefler arasında ise bir kuantum internet inşa etmek var ve Ghose’a göre bu konuda Çin önde ilerliyor. Bir diğer hedef ise büyük ölçekli bir kuantum bilgisayar oluşturmak, var olan bilgisayarlara kıyasla kuantumun avantajlarını ortaya koymak. Ghose, herkesin bir kuantum bilgisayar sahibi olmasının ne kadar gerekli olduğu sorusuna ise şu yanıtı verdi:
“Standart bilgisayarlar e-posta kontrolü, film izlemek veya oyun oynamak gibi faaliyetler için fazlasıyla iyi. Bu nedenle kuantum bilgisayarın herkesin erişimine açık olması gerekli değil. Örneğin bugün IBM’de bir kuantum bilgisayar kullanmak istiyorsanız, buluttan buna erişim sağlayabilirsiniz. Bu bulut tabanlı model de zaten bu bilgisayarlara erişim ihtiyacı olanların birçoğunun kullanım yöntemi olacak. Arka planda ise veri trafiğimizin tüm güvenlik yapısı kuantum güvenlikli sisteme evrilecek. Ama biz bunun farkında bile olmayacağız. Aynı var olan bilgisayarlarımızın veri güvenliğimiz için kullandığı güvenlik adımlarının çok farkında olmadığımız gibi…”
