Teknoloji I Bilgisayar KUANTUM BİLGİSAYARLAR ÇAĞINA DOĞRU Yıllar boyunca gökbilimciler evrendeki en soğuk yerin, sıcaklığın mutlak sıfır noktasının çok az üstünde -272 C civarında gezindiği Boomerang Nebula adı verilen ve Dünyadan 5,000 ışık yılı uzaklıkta olan masif gaz bulutu olduğuna inanmıştır. Ancak bilim adamlarının 5,000 ışık yılı kadar uzağa gittiği anlaşılmıştır. Evrendeki en soğuk yer gerçekte Vancouver ın hemen doğusunda Burnaby ismindeki küçük bir şehirdir. Burnaby D-Wave ismindeki bilgisayar şirketinin genel merkezidir. En popüler ürünü ve sadece beş tane olan D-Wave Two 3 m yüksekliğinde bir siyah kutudur. İçinde yaklaşık 20 milikelvin (milikelvine alışık değilseniz yaklaşık -273. I C, Boomerang Nebulasından yaklaşık I daha soğuk) civarında soğutulmuş niyobyumlu bilgisayar çipi barındıran silindirik bir soğutma aparatı vardır. Karşılaştırma yapılırsa yıldızlararası uzay yaklaşık 80 kat daha sıcaktır. D-Wave Two olağandışı bir bilgisayardır ve D-Wave de olağandışı bir şirkettir. Küçüktür, sadece 114 kişi çalışmaktadır ve konumu Silicon Vadisinin dışında kalmasını sağlar. Ancak yatırımcıları arasında Skype ve Tesla Motoru kuran ünlü Menlo Park, Kalif. girişim sermayesi firması Draper Fisher Jurvetson vardır. Ayrıca geleceği görmesi ile meşhur Amazon kurucusu Jeff Bezos ve CIA nın ileri teknoloji yatırım kolu olarak daha iyi bilinen In-Q-Tel ismindeki ekip tarafından da desteklenmektedir. Benzer şekilde D-Wave in çok az sayıda müşterisi vardır, ancak tanınmış ve prestij sahibi müşterilerdir: Lockheed Martin savunma yüklenicisi; NASA nın ev sahipliğini yaptığı ve büyük oranda Google tarafından finanse edilen programlama laboratuarı; ve D-Wave yöneticilerinin ismini vermek istemedikleri ABD istihbarat birimi. D-Wave in bu kadar az sayıda müşteriye sahip olmasının nedeni kuantum bilgisayarı adı verilen yeni tipte bir bilgisayar yapmasıdır, bu bilgisayar o kadar radikal ve gariptir ki insanlar hala ne işe yaradığını ve nasıl kullanılacağını anlamaya çalışıyor. Muazzam büyüklükte yeni bir hesaplama gücü kaynağı sunmaktadır- şifreleme biliminden nano-teknolojiye, ilaçlardan yapay zekaya geniş bir yelpazede devrim niteliğinde sonuçlar doğuracak ve klasik bilgisayarla çözümü yüzyıllar sürecek problemleri çözme potansiyeline sahiptir. Her halükarda bu teoridir. Çoğu doktor derecesine ve önemli bir akademik üne sahip bazı eleştirmenler D-Wave in makinelerinin hiçbir surette kuantum bilgisayarı olmadığını düşünmektedir. Ancak D-Wave in müşterileri, yaklaşık 10 milyon $ fiyatla bunları her halükarda almaktadır, zira gerçekten işe yaraması durumunda mikroprosesörün icadından bu yana ileriye doğru atılan en büyük adım olabilir. BİR BAKIMA kuantum hesaplama 20. yüzyılın en büyük bilimsel taahhüdünü; kuantum fiziği ve dijital hesaplamanın evliliğini temsil etmektedir. Kuantum fiziği klasik fiziğin eksikleri nedeniyle ortaya çıkmıştır: her ne kadar yüzyıllar boyunca eksiksiz olarak kabul edildiyse de 20. yüzyılın başında klasik fiziğin açıklayamadığı fiziksel olaylar olduğu açıkça görülmüştür. Max Planck ve Albert Einste- RADYASYON KAYNAĞI KUANTUM FİZİĞİ: KILAVUZ KARMAŞIK? EVET, ANCAK ATOMALTI PARTİKÜLLERİN DÜNYASINI AÇIKLAMAK İÇİN ELİMİZDEKİ EN İYİ ARAÇTIR. TEORİ Erwin Schrödinger kuantum süperpozisyonunun garipliğini gösteren ünlü düşünce deneyini yarattı. MONİTÖR ZEHİR Bir kedi zehir şişesi ve radyasyon kaynağı ile birlikte bir kutu içersine kapatılır. Kaynak radyoaktif bir partikül yaydığında yüzde elli-elli olasılıktır- şişe parçalanır ve zehir serbest kalır ve kediyi öldürür. Kuantum mekaniği: gözlemleninceye kadar kedinin eşzamanlı olarak canlı ve ölü -süperpozisyondaolduğunu söyler. Kutuyu açma hareketi süperpozisyonu çöktürür, kediyi klasik durumuna geri döndürür ve canlı veya ölü hale gelmesini sağlar. BİLGİSAYAR YAPILANDIRMA Kuantum bilgisayarı, hesaplamayı hızlandırmak için kuantum etkilerininsüperpozisyon gibi- avantajından faydalanarak verileri işler.
in dahil olmak üzere çok sayıda parlak fizikçi istisnaları da kapsayacak şekilde, özellikle foton ve elektron gibi atomik partiküllerin hareketini açıklamak için yeni kurallar grubu hazırlamaya başladı. Bu kuralların çok tuhaf olduğu ortaya çıktı. Aynı zamanda kuantum sisteminin birden fazla konumda ve hatta aynı zamanda birden fazla yerde olabileceğini öne süren süperpozisyon gibi prensipleri içeriyordu. Belirsizlik prensibi bir diğeridir: bir partikülün pozisyonunu ne kadar kesin bilebilirsek ne kadar hızlı seyahat ettiğini o kadar az kesinlikle bilebiliriz. Her ikisini de aynı zamanda bilemeyiz. Einstein sonunda kuantum mekaniğinin o kadar mantıksız olduğunu buldu ki yanlış veya son derece eksik olduğunu reddetti. Ünlü deyişiyle, Tanrının dünya ile kumar oynadığına inanamıyorum. Modern programlama dönemi Alan Turing in çalışması ile 1930 larda başladı, ancak Nobel ödüllü eksantrik Richard Feynman Klasik olanların yerine kuantum kuralları ile işletilen bir bilgisayar yapsak ne olurdu? Yapılabilir miydi? Yapılabilirse, nasıl? Ve daha önemlisi herhangi bir nokta olur muydu? gibi soruları sormaya ancak 1980 lerde başladı. Son sorunun cevabının evet olduğu kısa sürede ortaya çıktı. Alışılmış bilgisayarlar (veya kuantum snoblarının adlandırdığı şekilde klasik bilgisayarlar) bit formundaki bilgi ile çalışır. Her bit her zaman 1 veya 0 olabilir. Aynı şey isteğe göre büyük klasik bit koleksiyonu için de doğrudur; bu neredeyse bilgi teorisi ve dijital hesaplamanın bizim bildiğimiz şekildeki temelidir. Dolayısıyla klasik bir bilgisayara soru sorduğunuzda, cevap bulabilmek için düzenli, lineer tarzda ilerlemek zorundadır. Şimdi kuantum kurallarına göre işleyen bir bilgisayar hayal edin. Süperpozisyon prensibi sayesinde bitleri aynı zamanda 1 ve 0, veya 1ve 0 olabilir. Kuantum biti superpozisyon durumunda iki tane eşit oranda muhtemel olasılık olarak mevcuttur. Bir teoriye göre, o anda iki tane farklı evrende aynı anda işlemektedir. Bir tanesinde 1 diğerinde ise 0 dır; fizikçi David Deutsch bir tarihte kuantum hesaplamayı paralel evrenler arasında işbirliği ile yararlı görevlerin gerçekleştirilmesini sağlayan ilk teknoloji olarak tanımlamıştır. Bu hem heyecan verici şekilde garip hem de inanılmaz şekilde yararlıdır. Tek bir kuantum biti (veya kaçınılmaz olarak kübit olarak adlandırılmaktadır) aynı anda iki durumda olabildiğinde aynı anda iki tane hesaplama yapabilir. İki tane kuantum biti dört tane, üç tane kuantum biti sekiz tane eşzamanlı hesaplama yapabilir, ve böyle devam eder. Güç üssel olarak büyümektedir. D-Wave Two nun kalbindeki aşırı soğutulmuş niyobyum çipi 512 kubite sahiptir, dolayısıyla teoride 2512 işlemi eşzamanlı olarak yapabilir. Bu evrendeki atomdan daha fazla hesaplamadır. D-Wave in iş geliştirme ve stratejik ortaklık müdürü ve yapay zekada doktora derecesine sahip ve bir zamanlar Camridge de Stephen Hawking in araştırma asistanı olarak görev yapmış Colin Williams şunları söylemektedir: Bu sadece nicel bir değişiklik değildir. Makinemizin erişim sağladığı fiziksel etkinin cinsi ne kadar büyük yaparsanız yapın süper bilgisayarlarda kullanılır cins değildir. Dünyanın daha önce hiç görmediği tipte bir bilgisayar yapmak için gerçeklik kumaşından tamamen yeni bir tarzda istifade ediyoruz. DOĞAL OLARAK, çok sayıda insan bir tane istiyor. Günümüz büyük Veri çağı ve kendimizi bilgiye gömüyoruz araştırma sorguları, genomlar, kredi kartı alışverişleri, telefon kayıtları, perakende işlemleri, sosyal medya, jeolojik araştırmalar, iklim verileri, güvenlik kamerası videoları, sinema önerileri ve D-Wave ise tam bu anda çok parlak yeni bir kürek satmaya başlıyor. Draper Fisher Jurvetson şirketinin idari müdürlerinden birisi olan Steve Jurvetson şunları söylüyor: Bunların bir tanesi ile idarecilerin riskleri en aza indirmek için ne yapacağını ve neden olabileceği KLASİK BİLGİSAYARLAR 1 veya 0 olabilen tekli bilgi birimi olan bit formundaki verileri işler. Bu tüm dijital hesaplamaların temel ilkesidir. KUANTUM BİLGİSAYARLARI Kuantum süperpozisyonu nedeniyle aynı anda hem 1 hem de 0 olabilen kuantum bitleri veya kübitler kullanılır. DAHA HIZLI HESAPLAMA Verileri çoklu halde var olabildiği için kuantum bilgisayarı işlemleri tek tek yapmak yerine eş zamanlı olarak çoklu işlem gerçekleştirebilir. PROBLEM ÇÖZME D-Wave in kuantum bilgisayarı optimizasyon adı verilen problemlerde etkilidir birkaç tane hedef aracılığıyla en etkin yolun seçilmesi gibi. Bu tipte problemler borsa simsarlığı, yazılım tasarımı ve tıp gibi alanlarda mevcuttur.
Teknoloji I Bilgisayar KUANTUM HESAPLAMA DÜNYAYI NASIL DEĞİŞTİREBİLİR GÜVENLİ UÇAKLARIN TASARIMI Lockheed Martin halihazırda klasik bilgisayarlar için çok karmaşık olan jet yazılımını test etmek için kullanmayı planlamaktadır. UZAK GEZEGENLERİN KEŞFEDİLMESİ Kuantum bilgisayarı teleskoplarla toplanan büyük miktarda veriyi analiz edebilecektir. siyah kuğu 1 olayını kim bilebilir? Bilgisayar satıcılarının çoğu için bu bir silahlanma yarışıdır. Edward Snowden tarafından sızdırılan ve geçen ay yayınlanan dokümanlardan birisi NASA nın Penetrating Hard Targets (Zor Hedeflere Doğru) kod adlı 80 milyon $ lık bir kuantum-bilgisayar projesi olduğunu ortaya çıkardı. Bunun nedeni: çevrimiçi olarak kullanılan kriptolamanın çoğunun klasik bilgisayarların iki büyük üssün ürünü olan bir sayının faktörlerini bulmasının yıllar alabileceği gerçeğine dayalı olmasıdır. Kuantum bilgisayarı ise bu işlemi bir gecede çok sayıda kriptolamayı hükümsüz kılacak kadar hızlı yapabilir. NASA nın neden ilgi gösterdiğini kolaylıkla anlayabilirsiniz. Kuantum hesaplamanın temelindeki teori makul surette açıkken fiili uygulamanın sıkıcı bir şekilde güç olduğu görülmektedir. Öncelikle kuantum bilgisayarı ile nasıl çalışabileceğimiz hakkında keskin sınırlar vardır. Kriptoloji ve kuantum sistemlerinin simülasyonu şu anda en ümit verici uygulamalardır, ancak kuantum bilgisayarları hala birçok açıdan doğru problemi arayan bir çözümdür. Diğer taraftan yapılandırılmaları oldukça zordur. Maksimum düzeyde etkin olabilmek için kubitlerin kuantum davranışı göstermesi gerekir, süperpozisyonun yanı sıra aynı zamanda birbirine dolanma (entanglement) (iki veya daha fazla partikülden oluşan kuantum halleri birbirine bağlandığında) ve kuantum tüneli oluşturma (Google a sor) gereklidir. Bu da ancak kendi ortamlarından etkin şekilde ayrıldığında yapılabilir hiçbir vibrasyon, elektromanyetizma ve ısı olmamalıdır. Hiçbir bilgi kaçamaz: dış dünya ile herhangi bir iletişim hesaplamalar içine hataların sızmasına neden olacaktır. İzole edilmiş hallerinde hala onları kontrol edebilir olmanız gerektiği gerçeği ile durum daha da zorlaşmaktadır. Nasıl kübit yapılandırılacağı ile ilgili çok sayıda düşünce tarzı vardır D-Wave bunu çok düşük sıcaklıklarda süper iletken hale gelen niyobyum halkaları formunda gerçekleştirir ancak tüm kuantum-hesaplaması çabaları bu problem ile uğraşmaktadır. 1990 ların ortalarından beri bilim adamları birkaç tane kuantum biti sistemini kurmakta ve birbirine dolandırmaktadır, ancak ilerleme çok yavaştır. 2010 yılında Avusturya da Inssbruck Üniversitesindeki laboratuar 14 tane dolanık (entangled) kubitten oluşan dünyanın ilk sisteminin tamamlandığını ilan etti. Maryland Üniversitesinden Christopher Monroe ve Joint Quantum Kuruluşu dünya rekoru olabilecek 20-kubitli bir sistem yarattı. Tabii ki D-Wave i saymadığınız sürece. D-Wave in kurucu ortağı ve teknolojiden sorumlu başkanı, gür kaşlara sağlam yapıya, güler yüze ancak biraz kavgacı havaya sahip 42 yaşındaki Kanadalı Geordie Rose üniversitede yarışmalara katılan bir güreşçiydi. 1998 yılında Rose British Columbia Üniversitesi fizik bölümünde doktorasını bitirdi, ancak akademik çevrede kendisi için bir gelecek göremedi. Girişimcilik üzerine ders aldıktan sonra Rose gelecek vaat eden iş olanağı olarak kuantum hesaplamayı seçti. Herkesten daha fazla ipucuna sahip değildi, ancak müthiş bir kendine güvene sahipti. Rose: Gençken her şeyi yapabilir gibi yenilmez hissediyorsunuz. Yani bütün o mankafalar sizin düşündüğünüz şekilde işleri yapsa dünya iyi bir yer olurdu. Biraz öyleydi. Rose girişimcilik profesöründen aldığı 4,000 $ lık çek ile 1999 yılında D-Wave de işe başladı. İlk beş yıl boyunca araştırma üzerine yoğunlaşmış düşünce kuruluşu olarak var oldu. Draper Fish Jurvetson, işin çok seksi ancak çok riskli bir girişim olduğunu düşünerek devreye 2003 yılında girdi. Jurvetson: SpaceX ve Tesla Motors ile aynı sepete koyardım. CEO Elon Musk bile size başarısızlığın en olası sonuç olacağını söyleyecektir. Rose artık kuantum bilgisayarı hakkında düşünmektense bu bilgisayarı yapmaya hazırdı patent, IP, bilim kaynağı durumundan mühendislik şirketi haline geldik. 1 Siyah Kuğu ile ünlü Nassim Nicholas Taleb in Black Swan isimli ihtimal hesaplarının gerçek hayattaki yeri ve rolünü anlatan kitabına atıf yapıyor. 32
Rose pahallı, hassas laboratuar deneyleriyle ilgilenmiyordu, önemli hesaplama işlerini yapabilecek yeterlikte büyük ve ticari olarak imal edilebilecek şekilde ucuz ve sağlam makineler yapmak istiyordu. Bunu akılda tutarak kendisi ve çalışma arkadaşları önemli ve hala tartışmalı olan bir karar aldılar. O zamana kadar kuantum bilgisayarlarının çoğunda, transistör yerine kübitleri koyduğunuzda kabaca klasik bilgisayarların çalışmasına benzer olan ve kapı-modeli yaklaşımı adı verilen kavram kullanılıyordu. O ilk yıllarda Rose un ortaya çıkardığı şeylerden birisi de kullanılabilir boyutta herhangi bir kapımodeli kuantum bilgisayarının yakın bir zamanda gerçekleştirilemeyeceğiydi. Teknik problemler çok dallı budaklıydı; bugün bile kapı-modeli kuantum bilgisayarının çarpanlarına ayırmayı başardığı en büyük sayı 21 dir. (Bu çok zor değildir: çarpanlar 1, 3, 7 ve 21 dir). Bu nedenle Rose açıklaması daha da tuhaf ve zor olan adiyabatik kuantum hesaplama adı verilen farklı bir yaklaşım benimsedi. Adiyabatik kuantum bilgisayarı kuantum tavlama denilen bir işlem sayesinde çalışır. Bağlantılarla birbirine bağlanan kübit ağı kalbini oluşturur. Kübitler arasında belirli etkileşimleri belirleyen algoritma ile bağlantılar programlarsınız bu 1 ise, diğeri 0 olmalıdır ve benzer şekilde devam eder. Kubitleri kuantum süperpozisyonu durumuna sokarsınız, burada 2-ila eşzamanlı olarak olabilecek bilgi sayımsal olasılıkların hepsini araştırabilirler; sonrasında klasik hale geri dönmesini ve alışıldık 1 ve 0 lar olmasını sağlarsınız. Kübitler doğal olarak en başlangıçta algoritmanızda belirlediğiniz gereksinimlere uygun olarak olası en düşük enerji halini ararlar. Bunu doğru olarak ayarladığınızda, cevabınızı kubitlerin nihai konfigürasyonunda okuyabilirsiniz. Eğer bu soyut ise, kuantum tavlama genellikle dağlık bölgede en alçak noktanın bulunmasına benzetilerek açıklanır. Klasik bir bilgisayar bir bir her noktada irtifaları kontrol eden yalnız bir yürüyüşçü gibi bu işlemi yapacaktır. Kuantum bilgisayarı ise dağlara yayılacak çok sayıda yürüyüşçüyü gönderebilir, bunlar aynı zamanda sonrasında geri bildirimde de bulunacaktır. Tek bir hızlı hareketle dalgalanan olasılık denizinden tek bir cevabı çekip alma yeteneğiyle kuantum bilgisayarı insan beynine benzememektedir. Rose ve D-Wave adiyabatik modeli benimsedikten sonra dağıtım ile ilerlemeye devam ettiler. 2007 yılında D-Wave halka açık olarak 16-kübitli adiyabatik kuantum bilgisayarını gösterdi. 2011 e gelindiğinde 128 kübitli D-Wave One ürününü yapılandırdı (ve Lockheed Martin e sattı). 2013 te 512-kübitli D-Wave Two ürününü açığa çıkardı. Her yıl kübit sayısını ikiye katlıyorlar ve bu hıza bağlı kalmayı ve aynı zamanda kübitler arasındaki bağlantıyı artırmayı planlıyorlar. Önceleri Goldman Sachs te teknolojiden sorumlu başkan olarak çalışmış D-Wave in CEO su Vern Brownell: her türlü hesaplama işi yapan kişilerin bu olanakla çok yakın ilgilenmesi sadece yıllarla sınırlı bir meseledir. Şu an itibarıyla bu dönüm noktasındayız. ANCAK DAHA O NOKTAYA ULAŞMADIK. Adiyabatik kuantum hesaplama teknik açıdan kapımodeli tipinden biraz daha basit olabilir, ancak bazı ödünleri de beraberinde getirmektedir. Adiyabatik kuantum bilgisayarı gerçekte ayrık kombinatorik optimizasyon problemleri adı verilen sadece tek bir problem sınıfını çözebilir, bu belirli bir görevi gerçekleştirmenin en iyi -en kısa, veya en hızlı veya en ucuz veya en etkinyolunu bulmayı içerir. Yapabileceklerinizin kapsamını bu büyük oranda daraltmaktadır. Örneğin, NSA nın ilgilendiği kriptografik ustalık halihazırda gerçekleştirilememektedir, zira adiyabatik kuantum bilgisayarı doğru algoritmayı çalıştırmaz. Bu özel amaçlı bir alettir. Rose: Genel amaçlı çipinizi alırsınız ve çok megavatlık ısı üreten ve sonsuza kadar süren bir grup randımansız zımbırtı ile uğraşırsınız ve cevabı içinden alabilirsiniz. Ancak bu şey de pikovat ve mikro saniye ile aynı şeyi yapar. Dolayısıyla bir şeyi belirli şekilde, çok hızlı, çok etkin şekilde yapmaktadır. Çözülmesi gereken gerçekten zor ayrık kombinatorik optimizasyon probleminiz olduğunda bu müthiştir. Herkesin böyle problemi yoktur. Ancak optimizasyon problemi atamaya başladığınızda her yerde bu problemlerin olduğunu görürsünüz: yazılım tasarımında, tümör tedavi- SEÇİM KAZANANLAR Kampanyacılar münferit seçmen tercihlerini pazarlama bilgilerini en iyi şekilde kullanmak amacıyla pazarlama bilgilerini derinlemesine inceleyecektir. GAYRİSAFİ YURTİÇİ HASILA ARTIŞI Kuantum bilgisayarı kullanılarak aşırı kişileştirilmiş tanıtım tüketici harcamasını teşvik edecektir. KANSERİN DAHA ERKEN TESPİT EDİLMESİ Bilgisayarlı modeller hastalıkların nasıl geliştiğini belirleyecektir. TIME February 17, 2014 33
Teknoloji I Bilgisayar ARABALARIN KENDİ KENDİNİ KONTROL ETMESİNE YARDIMCI OLUR Google arabaları diğer nesnelerden ayırabilen bir yazılın tasarlamak amacıyla kuantum bilgisayarı kullanıyor. HAVA KOŞULLARI İLE İLGİLİ ÖLÜMLERİ AZALTIR Daha kesin öngörüler insanlara sığınması için daha fazla zaman kazandıracaktır. sinde, lojistik planlamada, hisse senedi piyasasında, havayolu programlarında, diğer güneş sistemlerinde Dünyaya benzer gezegenlerin aranmasında ve özellikle yapay zeka ile öğrenmede. Universities Space Reasearch Association (USRA-Üniversite Uzay Araştırmaları Birliği) nin yanı sıra Google ve NASA; D_Wave Two nın gurulu sahibi olan NASA Ames te Kuantum Yapay Zeka Laboratuarı veya QuAIL ı ortaklaşa çalıştırmaktadır. NASA Ames te Araştırma Teknolojisi Müdürlüğünün yardımcı müdürü Rupak Biswas: Mars ra Curiosity gezginini nasıl idare edeceğinizi veya istasyondaki astronotların faaliyetlerini nasıl programlayacağınızı planlamaya çalıştığınızda, bunların çözümünde kuantum bilgisayarının yararlı olacağını görürsünüz, zira bu bilgisayar optimizasyon problemlerini en uygun şekilde çözebilmektedir. Google diğerlerinin yanı sıra D-Wave ürününü Google Gözlüğünde göz kırpma ve göz etme arasındaki farkı söyleyen yazılımı yazmak için kullanmaktadır. Lockheed Martin in de bazı optimizasyon problemleri olduğu ortaya çıktı. F-35 iniz aniden kendisini havada yeniden yüklemeye karar vermesin diye olası bütün senaryolar için doğrulanması ve geçerli kılınması gereken çok büyük miktarda bilgisayar kodu üretilmektedir. Lockheed Martinin teknolojiden sorumlu müdürü Ray Johnson: Bir sistemin ömrü boyunca meydana gelecek olası bütün koşulların kapsamlı şekilde test edilmesi çok zordur.süperpozisyon yoluyla bir seferde çoklu koşulları çalışabilme yeteneği nedeniyle bu yazılımdaki koşulları kapsamlı şekilde çok daha hızlı çok daha hızlı büyüklük sırası- test edebilirsiniz. Şirket geçen yıl D-Wave Two için yeniden kaydedildi. ROSE VE ŞİRKETİNİN karşıya karşıya kaldığı diğer bir sorun kısmen veya tamamen sh-t ile dolu olduğunu düşünen sıfır olmayan ancak az sayıda akademik fizikçi veya bilgisayar uzmanı olmasıdır. D-Wave in 2007 deki ilk tanıtımından beri çok sayıda fildişi kulelerden şirkete iğneleyici espriler yapılmış ve incelikli veya görgüsüz şüpheci yaklaşımlar gösterilmiştir. Jurvetson: Bunun birinci raundunda şirketle hiçbir şekilde tanışmadan önce şirket hakkında tahrik edici konuşmaları başlatanlar vardı. Birinin kuantum bilgisayarı yapması ve yüklemesi fikri üzerine bile Yalan söylüyorlar, sadece göz boyama diyorlardı. Yedi yıl ve çok sayıda demo ve makaleden sonra da şirket hala çok tartışılıyor. D-Wave hakkında bir blog gönderisi veya haber hikayesi anında hem yanlı hem de karşıt yorumlara neden olmaktadır. Eleştirmenler D-Wave in yeterince şeffaf olmadığını, tanıtımını fazlaca yaptığını ancak düşük performans gösterdiğini, adiyabatik yaklaşımının ümit verici olmadığını, makinelerinin klasik makinelerden daha hızlı olmadığını ve bu makinelerdeki kubitlerin hiçbir şekilde kuantum davranışı sergilemediğini bunların kubit olmadığını, sadece düz eski bitler olduğunu ve Google ve medyanın yalan söylediğini iddia etmektedir. Şüphe edenlerden Maryland Üniversitesinden bilim adamı Monroe: Kuantum hesaplamada kuantum etkilerinden yaralanma ile ne kastettiğimiz hakkında dikkatli olmalıyız. Bu genellikle sistem kendi belirsizliğini veya kuantum uyumunu koruyacak şekilde bilgi süperpozisyonlarını saklayabildiğimiz anlamına gelir, böylece aksi halde mümkün olmayan görevleri yapabilir. Ve bu özellik nedeniyle D-Wave makinesinin kuantum etkilerinden yararlandığı ile ilgili herhangi bir kanıt yoktur. Anlaşmazlığın en yakın takipçilerinden birisi, MIT te doçent ve oldukça etkili kuantumhesaplama bloğunun yazarı Scott Aaronson olmuştur. En iyi ifadeyle ihtiyatlı davranmaktadır. Bir e-postada şöyle yazmıştır: D Wave in cihazlarında muhtemelen ilginç kuantum etkilerinin olduğuna.. ikna oldum. Ancak bu etkilerin şu an için klasik bilgisayarla problemleri çözdüğümüzden daha hızlı bir şekilde problem çözmede nedensel bir rol oynadığına ikna olmadım. D-Wave in bugünkü yaklaşımının gelecekte böylesi bir hızlanmayla sonuçlanabileceğini de düşünmüyorum. Olabilir, ancak şu an buna inanmak için iyi bir sebep yok. Şu an sürmekte olan tartışmaların ötesinde bu anlaşmazlığın neden olduğunu anlamak bile meslekten olmayanlar için zordur. D-Wave ölçülemez derecede büyük hesaplama gücünü serbest bırakmıştır veya bırakmamıştır değil mi? Ancak olay bu kadar basit değildir. D-Wave in donanımı şu ana kadar ciddi bir kuantum hızlanması gösterecek kadar güçlü veya iyi anlaşılmış değildir, sadece kapağı açıp kübitlerin yapmakta olduğu şeyi gözlemleyemezsiniz. Hatta kuantum bilgisayarının karşılaştırmalı denemesi için üzerinde anlaşma sağlanmış bir 34
yöntem de yoktur. Geçen Mayıs ayında Amherst Okulundan bir profesör D-Wave ile klasik bilgisayar arasında yaptığı karşılaştırmanın sonuçlarını yayınladı, D-Wave in 3,600 kez daha hızlı olduğu sonucuna ulaşmıştır. Bu rakam derhal ve geniş bir biçimde D-Wave in zaferi olarak yer aldı ve eşit şekilde derhal ve geniş bir biçimde anlamsız olarak ilan edildi. Geçen ay uluslar arası saygınlığa sahip ETH Zürih ten bilgisayarlı fizik profesörü Matthias Troyer in de dahil olduğu bir ekip Google ın D-Wave Two makinesine karşı klasik bilgisayarın rastgele seçilen problemleri çözmesi ile ilgili kapsamlı test serilerinin baz alındığı bir rapor ile soruna açıklık getirmeye çalıştı. Karar? Çalışmadan alıntı yapacak olursak: Verilerin tümü dikkate alındığında kuantum hızlanması ile ilgili bir kanıt bulamıyoruz ve örnek bazında örnek alt grupları karşılaştırıldığında yetersiz sonuçlar alıyoruz. Bu şaşırtıcı olmayan şekilde genel olarak D-Wave açısından apaçık bir başarısızlık olarak yorumlanmıştır. Ancak kuantum hesaplama söz konusu olduğunda her zaman ihtilafa yer olduğu görülmektedir. Google ın kuantum-hesaplama projesini yürüten mühendislik grubunun müdürü Hartmut Neven testlerin hiç de başarısız sonuçlanmadığını iddia ediyor bir problem sınıfında kuantum etkisinin söz konusu olduğunu düşündürecek şekilde D-Wave Two nun daha üstün performans sergilediğini belirtiyor. Burada aslında neyin peşinde olduğumuzu görüyorsunuz. Simüle edilmiş tavlama ile kuantum tavlamasının arasında üssel olarak genişleyen bir boşluk görüyorsunuz Bu büyük bir haberdir, ancak buna kimse dikkat etmemiştir. Bu arada Ocak ta yayınlanan iki makalede a) D-Wave nin çipinin birbirine dolanma (entanglement) gösterdiği ve b) testte yanlış tipte problem kullanıldığı ve bu nedenle zaten anlamsız olduğu ifade edilmektedir. Şu anda herkes büyük ölçüde D-Wave inki gibi radikal şekilde yeni bir çipin klasik donanıma denk sonuçlar vermesinin bile etkileyici olduğu konusunda hem fikirdir. D-Wave in üst yöneticileri bütün bu olup bitenlere karşı beklenen şekilde umursamaz bir tavır göstermektedir. Brownell: Ne yaptığımızı anlayan insanlar şüphe içinde değildir. Rose da benzer şekilde bu konuya sakin yaklaşıyor, yaptığı güreşler onun kalın, duyarsız bir kafaya sahip olmasını sağlamış olmalıdır: Maalesef, internetteki bütün söylemler gibi düşüncesini duyuran ana genellikle yeterli bilgiye sahip olmayan az sayıda insan tarafından bu söylemler yapılmaktadır. Ürünlerin kendisini kanıtlayıp kanıtlamadığını görmek gerektiğini söylüyor ve: Her şey yolunda. Her şey iyi. Bilim böyle ilerler. Bu tipte şeyler ileri doğru ilerlemeyi sağlayacak bileşenlerdir. D-WAVE İN MAKİNELERİ KUANTUM BİLGİSAYA- RI MI? Bereket versin ki bu beş yıl gibi bir süre içersinde bir noktada cevap bulunacak senaryolardan birisidir, D-Wave birkaç bilgisayar nesli ürettikten ve daha iyi karşılaştırmalı değerlendirme teknikleri geliştirildikten sonra önemli bir kuantum hızlanması görüp göremeyeceğimiz ortaya çıkacak. Şirketin donanımın yanı sıra yazılım konusunda da şimdiyle sonrası arasında kat edeceği çok yol vardır. Olası maksimum yararı sağlayabilmek amacıyla programcı nesillerin klasik mikroprosesörlerin çevresinde zengin bir yazılım ekosistemi oluşturması için onlarca yıl gerekmiştir. Ancak adiyabatik kuantum bilgisayarı tamamen yeni bir plandır. D-Wave in yazılım mühendisliği başkan yardımcısı William Macready: Bunları başka şeyleri programladığınız gibi programlayamıyorsunuz. Reçete veya prosedür yazmakla ilgili bir şey değil. Daha çok bir cins açıklamayla ilgili. Cevap olmak ne anlama geliyor? Ve bunu doğru şekilde yapmak ve donanımın çözmesine izin vermek. Şimdilik cevap evet ve hayır arasında bir yerde, süperpozisyon halinde askıya alınmıştır. Makineler D-Wave in öngördüğüne benzer şeyler yapabildiğinde, çok sayıda alan bundan etkilenecektir. Brownell: Kuantum bilgisayarının klasik hesaplamadan daha üstün performans gösterdiği ilk seferi tarihi bir dönüm noktası olarak hatırlayacağımızı düşünüyorum. Intel ve Microsoft un 1977 deki haline benziyor, yeni bir hesaplama döneminin başlarındayız. Ancak sektör sonsuza dek D-Wave in olmayacaktır. IBM in kendi kuantum-hesaplama grubu var, Microsoft ta ise iki grup çalışıyor. Sınırları zorlamakla meşgul onlarca akademik laboratuar var, hepsi de atomu parçalamanın bilişimsel eşdeğerini arıyor. Monroe nun elinde şimdilik sadece 20 kübit varken eğilimlerin iyi olduğunu vurguluyor: 20 yıl öncesine göre iki bitten on yıl öncesine göre ise dört bitten buraya gelindi. Yakında alışıldık bilgisayarları kullanarak olanları modellemenin herhangi bir yolunun olmadığı sınırı geçeceğiz ve bu da heyecan verici olacak. ULAŞIM SÜRESİNİ AZALTIR Havada ve yerde trafik modelinin çok yönlü analiz edilmesi darboğazları ve tıkanıklığı önleyecektir. DAHA ETKİN İLAÇLARIN GEŞLİŞTİRİLMESİNE YARDIMCI OLUR Örneğin amino asitleri haritalayarak veya DNA dizisi verilerini analiz ederek doktorlar ilaca dayalı üstün tedavi yöntemleri bulacak ve tasarlayacaktır. TIME February 17, 2014 35