Kvant kompüteri nədir?

Post date:

Author:

Category:

Kvant kompüteri fikri ilk dəfə 1959-cu ildə ortaya atılmışdır. Məşhur alim Riçard Feynman kvant mexanikasının kompüterlərə tətbiq ediləcəyini və bunun nəticəsində çox yüksək hesablama tutumuna malik kompüterlər yaradılacağı fikrini dilə gətirir. Təbii  ki, həmin dövrdə buna əhəmiyyət verilmir, çünki 1950-1960-cı illərdə kvanta müdaxilə etmək və ya onu hansısa texnologiyaya tətbiq etmək imkansız bir şey idi.

Richard Feynman

Hal hazırda kvant kompüterləri mövcuddur. Buna nümunə olaraq Google tərəfindən hazırlanmış kvant kompüterini aşağıdakı şəkildə göstərə bilərəm.

Amerika şirkəti Nature jurnalında yayımlanan bir məqaləsində 1 Sycamore adlı kvant kompüterinin çox çətin bir problemi 200 saniyədə həll etdiyini iddia etdi. Google müqayisə olaraq, dünyanın ən sürətli klassik kompüterinin eyni problemi yalnız 10 min ildə həll edə biləcəyini iddia etdi. Ancaq IBM, Google-un açıqlamasına etiraz edib, Summit-in bu problemi 10 min ildə deyil, iki gün yarımda həll edə biləcəyini bildirdi. Fərq Google-un iddia etdiyi qədər olmasa da, texnologiya dünyasını həyəcanlandırmaq üçün kifayət idi.

Kvant kompüteri necə işləyir?

Bir kvant kompüterinin necə işlədiyini müzakirə etməzdən əvvəl, klassik kompüterin iş prinsipini xatırlamaq faydalıdır.

Klassik kompüterlər açarların köməyi ilə bir dövrədəki elektrik cərəyanını açıb bağlayaraq işləyir. Burada qapalı və ya açıq olması nəticəsində yaradılan sıfırlar və birlər kompüter kodlarının əsasını təşkil edir. İnformasiyanı daşıyan kodlaşdırmanın təməli olan bu sıfır və birlərə bit deyilir. Nəticə etibarilə adi kompüterlər elektrik enerjisinin fiziki qanunlarına uyğun olaraq işləyir və bütün işlərini bu 0 və 1-lər üzərində, yəni elektrik cərəyanının olub-olmamasına baxaraq aparırlar.

Kvant kompüterləri elektrik cərəyanından asılı olaraq işləmir. Bunun əvəzinə elektron və proton kimi subatomik zərrəciklərin 2 fiziki xüsusiyyətlərinə əsaslanan bir sistem üzərində işləyir. Bu şəkildə adi kompüterlərdən daha kiçik bir sahədə və daha çox sürətlə işləyə bilirlər.

Qeyd etmək lazımdır ki, elektronlar doğru yolu özləri tapır. Austin Teksas Universitetinin informatiki Scott Aaronson, elektronların kompüter kimi bütün mümkün yolları ortadan qaldıraraq doğru yolu tapdıqlarını söylədi. Aaronson bunu “Bir mənada, elektron varlıq problemini özü həll edir” sözləri ilə  ifadə edir.

Kompüterdə bir bit yalnız iki vəziyyətdə ola bilər, açıq və ya qapalı, yəni bir və ya sıfır. Digər tərəfdən, 1 kvant bit, yəni qubit, eyni anda birdən çox vəziyyətdə ola bilər. Yəni həm 0 həm 1 həmdə eyni zamanda  və 0 -un mümkün çoxsaylı birləşmələrini təmsil edə bilər.  Bu o deməkdir ki, tək bir qubit standart bitdən daha çox məlumat daşıyır.





Kvant kompüterlərinin üstünlüyü nədir?

Bir kvant kompüterinin, ən güclü superkompüterin də edə bilməyəcəyi bir riyazi hesablamanı tamamlaya biləcəyi bildirilir.

Buna nail olmaq üçün nə qədər qubitin lazım olacağı hələ dəqiq deyil, çünki tədqiqatçılar klassik maşınların fəaliyyətini artırmaq üçün yeni alqoritmlər tapmağa və superkompüter avadanlığı da yaxşılaşmağa davam edir. Ancaq tədqiqatçılar və şirkətlər bu ada sahib olmaq üçün çox çalışırlar, dünyanın ən güclü superkompüterlərinə qarşı testlər aparırlar.

Kvant kompüterinin çox sürətli problem həll etmə qabiliyyəti, xüsusilə kiber təhlükəsizlik sahəsində həm böyük imkanlar, həm də böyük risklər təklif edir.

Digər tərəfdən, kimya və əczaçılıq sənayesindəki inkişaf proseslərini sürətləndirmə potensialı, kvant kompüterlərini maraqlı edən başqa bir sahədir. Kvant komputerləri bu günün və sabahın ən superkompüterlərini belə üstələyəcəyini vəd edir.

Kvant kompüterləri elmdə yeni kəşflər, insanları xilas etmək üçün dərmanlar, xəstəlikləri daha tez təyin etmək üçün öyrənmə üsulları, daha səmərəli cihaz və quruluşlar hazırlamaq üçün materiallar kimi qaynaqları sürətli yönləndirmək üçün alqoritmlərin inkişafına təkan verə bilər.

Tədqiqat dünyasında bu mərhələyə çatmağın nə qədər əhəmiyyətli olacağına dair kifayət qədər mübahisələr var. Üstünlüyün elan olunmasını gözləməkdənsə, şirkətlər artıq IBM, Rigetti və Kanadalı bir firma olan D-Wave kimi şirkətlər tərəfindən hazırlanan kvant kompüterləri ilə təcrübə etməyə başlayırlar. Alibaba kimi Çinli firmalar da kvant maşınlarına çıxış təklif edirlər. Bəzi müəssisələr kvant kompüterləri alır, bəziləri isə bulud hesablama xidmətləri vasitəsilə təqdim olunan kompüterlərdən istifadə edirlər. Yeni hesablama maşınları vədlərini doğruldarsa, bütün sənayeləri dəyişdirə və qlobal yeniliyi əldə edə bilərik.

Mənbələr:

1.https://www.ibm.com/quantum-computing/what-is-quantum-computing/ 3.https://www.technologyreview.com/2019/01/29/66141/what-is-quantum-computing/ 2.https://tr.euronews.com/2019/11/04/googlein-kuantum-bilgisayari-devrimmi-kuantum-ustunlugu-ne-kuantum-bilgisayar-nasil-calisi

Redaktə etdi: Yaqubov Şəhriyar

  1. Hardware-efficient variational quantum eigensolver for small molecules and quantum magnets
  2. Həmçinin oxu: CERN də foton-foton toqquşmasının nəticələri

STAY CONNECTED

20,764FansLike
2,507FollowersFollow
16,400SubscribersSubscribe

INSTAGRAM

Edip kompleksi: mifologiya və psixologiya

"Kor Edip uşaqlarını tanrılara tapşırır", Benini Qaqnero (The blind Oedipus commending his children to the Gods, Benigne Gagneraux), Nationalmuseum, Stokholm

Mandela Effekti – “Əzbərə bildiyimiz” şeyləri həqiqətənmi doğru xatırlayırıq?

Effekt barədə danışmazdan əvvəl, bu terminə adını verən şəxs – Nelson Mandela barədə danışmaq lazımdır. Siyasi azadlıqlar döyüşçüsü barədə.Apardığı fəal mübarizəyə...

Əsrarəngiz yunan küçə filosofu Sokrat haqqında 7 fakt

Jak-Lui David tərəfindən çəkilən bu məşhur "Sokratın ölümü" rəsm əsərində Sokrat, ardıcılları ilə əhatələnərək zəhərlə dolu (red. baldırğan) fincanı içdiyi təsvir olunur.