şükela:  tümü | bugün
  • daha ayrintili bilgi icin (bkz: http://www.qubit.org/)
  • günümüz bilgisayarları, 0 ve 1 sayılarını kullanarak işlem yaparlar ve veri saklarlar. bu 0 ve 1 sayılarına bit denir. bit kelimesi, binary ve digit kelimelerinin birleşiminden oluşmuştur. bitler, elektronik ortamda 0v ve +5v gerilimleri ile ifade edilirler. yani, işlemciniz 0v değerini gördüğünde bunu mantıksal 0 olarak, +5v değerini gördüğünde de bunu mantıksal 1 olarak algılayacak ve ona göre işlem yapacaktır.

    kuantum bilgisayarlar tarafından kullanılan bitlere ise qubit denilir. tahmin edebileceğiniz gibi bu kelime quantum ve bit kelimelerinin birleştirilmiş halidir. bir qubit, bir elektronla temsil edilebilir. elekronun yukarı veya aşağı spinli olması, qubitin 0 veya 1 değerini alması demektir. buraya kadar herşey sıradan görünse de, aslında kuantum bilgisayarları cazip kılan şey bu spin denilen şeyin ta kendisidir. çünkü normal bir bit aynı anda sadece 0 veya 1 değerini alabilirken, bir qubit aynı anda hem 0 hem de 1 değerini alabilir. bunu da, elektronun aynı anda hem aşağı hem de yukarı spinli olabilmesine borçludur.

    normal bitleri kullanarak işlem yapan bilgisayarlar, bitler aynı anda sadece 0 veya 1 değerini alabileceğinden dolayı, bir kerede sadece bir işlem yapabilirler. oysa kuantum bilgisayarlar, qubitler aynı anda hem 0 hem 1 değerini alabileceğinden dolayı, birden fazla işlemi aynı anda yapabilirler. bu da inanılmaz bir işlem gücü doğurur. işte kuantum bilgisayarların cazibesi budur.
  • en küçük fiziksel sisteme denir. bit iki olası değere sahip serbestlik derecesi ifadesi iken qubit gözlenebilir iki değere sahip fiziksel bir sistemdir.
  • spin denilen şey sayesinde 1 ve 0 ikilisinden daha fazlasını tutabileceğinden bu qubitlerle çalışan kuantum bilgisayarları günümüz bilgisayarlarından çok daha hızlı çalışacak ve daha fazla kapasiteye sahip olacakmış.

    teoride çalışsa bile pratikte hayvani derecede uzun sürecek algoritmalar çalıştırılamıyor. bu quitler, kuantum bilgisayarları filan yaygınlaşırsa bir başka teknolojik sıçrama olur. ikinci bilim çağı filan olur. güzel olur.
  • (bkz: cue bid)
  • (bkz: cubit)

    kübit, antik çağlarda temel bir uzunluk ölçü birimidir. orta parmağın ucundan dirseğin sonuna kadar olan uzunluğu baz alır. yaklaşık 0,45 metreye tekabül eder. yöresel olarak değişiklik gösterdiği için kesin şu kadardır demek yanlış olur.

    çarşıda pazarda kullanmaktan tutun da mısır piramitlerinin yapımında, meşhur dev calut'un boyunun ne kadar olduğunu ifade etmek için hep kullanılmıştır.
  • kuantum bilgisayarlarındaki bilgi birimi. (bkz: qubit). ('quantum bit'in kısaltmasıdır ve cubit ile karıştırılmamalıdır, cubit orta parmağın ucundan dirseğe kadar olan uzaklığı ifade eden bir antik ölçü birimidir. (bkz: cubit) )

    bildiğimiz gibi klasik bilgisayarlarda 1'ler ve 0'ların doğruya ve yanlışa karşılık geldiği, boole cebri mantığına göre işleyen binary devre tasarımı kullanılır. klasik bilgisayardaki temel data birimine nasıl bit diyorsak, kuantum bilgisayarların temel data birimine de quantum bit, yani kısaca qubit diyoruz.

    kuantum bilgisayarların hızlı olacağına ilişkin haberleri hepimiz duymuşuzdur. bu aslında hem doğru, hem yanlış. ( schrödinger :d )

    ilk etapta düşündüğümüzde, hızlı olması gerekir; çünkü bir bit, birim zamanda ya 0'a; ya da 1'e denk gelmek zorunda iken; 1 qubit; hem 0'a, hem 1'e karşılık gelebilir. bu da düz mantıkla daha verimli algoritmalar kurabilmek demek. daha verimli algoritma kurabilmek de, veri aktarımının hızlanması demek.

    teoride iyi güzel ama, insan qubit olarak kullanılabilecek obje ne olabilir diye düşünmeden edemiyor. ne olabilir? tabi ki foton olabilir. elektron olabilir. kuantum boyutundaki başka parçacıklar da olması mümkün.

    mesela kane bilgisayarının temeli saf silikondan oluşan kafeslerin içine gömülmüş elektron donörü fosfor atomlarına dayanıyor ve hem nükleer spinler hem de elektronların spinleri hesaplamaya katılıyor. elektronların manyetik alanları var; yani hepsi ufacık birer elektromıknatıs gibi, kutupları var. spinlerine göre manyetik alanda hizalanarak hareket ediyorlar. örneğin fosfor atomunun aşağı spin durumundaki bir elektronunun enerjisi ground state'te oluyor. (kuantum mekaniğindeki en düşük enerji durumu. termodinamik'in üçüncü yasasına göre mutlak sıfırda (sıfır kelvinde) sistem, mümkün olan en düşük enerji düzeyinde. sistemlerin mekanik işe çevrilemeyecek termal enerjisi (entropi) ground state'in dejenerasyonuyla belirleniyor.) aşağı spin durumundaki elektronu yukarı spin durumuna geçirmek için elbette enerji gerekiyor. tabi elektronun momentumunu ve konumunu aynı anda "kusursuz" olarak hesaplayamıyoruz, "kuantum süperpozisyonu" dediğimiz şey aslında 2 veya daha fazla durumun toplamı. (bir elektron için %x yukarı spin, %100-x aşağı spin vs.) hepimizin az çok aşina olduğu gibi, kuantum dünyasında, yalnızca ortalama değerlere yakın olarak dalgalanan sonuçlardan söz edebiliyoruz. ( fizikçi değilim, kuantum fiziğinin derin çukurlarına, dalga ve parçacık ikilemine giremem. başlık qubit, fazla sapıtmayalım. )

    bu basit gibi görünen karmaşık bilgilerle, süperpozisyonun kuantum bilgisayardaki veri aktarımı için ne demek olduğunu daha rahat anlıyoruz. şimdi birbiriyle etkileşen iki quantum bitini hayal edelim.

    1...................................2
    yukarı .......................yukarı
    aşağı .......................aşağı
    yukarı-aşağı..............aşağı-yukarı
    aşağı-yukarı..............yukarı-aşağı

    4 farklı durum oluştu değil mi? şimdi "bunun binary sistemdeki "1-1,1-0,0-1,0-0"dan farkı ne peki?" derseniz; farkı şu: tüm bu durumlar yani 2 qubit, aslında binary'deki 2 bitin içerdiğinden daha fazla bilgi içeriyor. mesela bu 2 spinlik sistemde, her duruma karşılık gelecek katsayılar var. 4 katsayıya tekabül ediyor. binary bitlerde ise 2 bit, 2 birimdir.

    2 qubit: 4 birim data
    2 bit: 2 birim data

    3 spinli bir sistemde bu, 8 birim data demek.
    4 spinli bir sistemde 16,
    5 spinlide 32 vs...

    yani n qubitte depolanan bilgi, 2 üzeri n bitte depolanan bilgiye eşit. fakat süperpozisyon durumlarının olması bir sorun, süperpozisyon durumları kesin olarak ölçülemezken gerekli mantıksal algoritmaları nasıl kurabilirsiniz? yalnızca yukarı-yukarı, aşağı-aşağı gibi durumlar güvenilir sonuç verebilir.

    olaya bu açıdan baktığımızda, kuantum fiziğinin sırları çözülmedikçe, kuantum bilgisayarların da hızının günlük işlerimizde hayalini kurduğumuz türde bir avantaj sağlayamayacağını anlıyoruz. yani şu an için kimse, kuantum bilgisayarda battlefield oynayacak değil. mevcut fizik bilgimizle, kuantum bilgisayar "her alanda" daha hızlı olamaz. kübitlerle inşa edilecek bir kuantum bilgisayar ancak spesifik hesaplamalar için kat kat hızlı olabilir.