Schrödinger’in Kedisi Deneyine Dayanan Kuantum Bilgisayar Dizaynı

Günümüz bilgisayarlarına göre oldukça hızlı, güvenli ve fazla işlem kapasitesine sahip kuantum bilgisayarlar üzerindeki çalışmalar devam ediyor. Amazon, Schrödinger’in kedisi deneyine dayanan yeni bir kuantum bilgisayar dizaynı üstünde çalışıyor. Detaylar yazımızın devamında.

A- A+

29.04.2021 tarihli yazı 7019 kez okunmuştur.

Meşhur düşünce deneyi Schrödinger`in kedisini duymayan yoktur. Bu deneyin birçok farklı versiyonu mevcuttur. Bir kedinin kararlı olmayan ve patlama ihtimali %50 olan karanlık bir kutuya konulması versiyonu Einstein’e ait iken Schrödinger deneyinde zehirli gaz kullanmıştır. Kedinin konulduğu yere bakılmadan ölü veya diri olduğunu anlamanın herhangi bir yolu yoktur. Kutuya bakıldığında ise kedinin ölü veya diri olma ihtimali vardır. Deney birden fazla kez tekrarlandığında bazı deneylerde kedi ölü bazılarında diri olarak bulunacaktır. Yüzde elli oranlı gerçekleşen çoklu deney sonuçlarının kuantum mekaniğince bir açıklaması bulunmaktadır.

► İlginizi çekebilir: Kuantum İnternetin Güvenliği ve Zorlukları

Kuantum mekaniğine göre, kutuya bakılmadan önce kedi hem diri hem de ölüdür. Kutuya bakıldığında doğa bir karar verilmeye zorlanmış olur. Doğayı bir seçeneğe ya da bir duruma geçmeye zorlayan faktör deneyi gözlemleyen kişidir. Bahsi geçen kediye göre ise olay iki türlü gerçekleşebilmektedir. Kedi barutun patladığını görüp ölü hale geçebilir veya kedi barutun patladığını görmez ve diri halde bulunur. Yani kedi bir süperpozisyon konumundadır. Aynı zamanda gözlemci için de iki farklı durum söz konusudur. Kedi öldüğünde gözlemci kediyi ölü, ölmediğinde ise diri olarak görmektedir. Bir teoreme göre ise paralel evrende kedi ölüyse diri, diriyse ölü olarak bir diğer durumu yaşamaktadır. İşte bunların tümüne kuantum dolanıklığı denir. Böyle bir durumun gerçek dünyada karşılığı yokmuş gibi görünse de aslında deneylerle sonuçlanmış veriler bulunur. İki atom altı parçacıktan birinin spini neyse diğerinin tam tersi olması bunu ortaya koyar. Süperpozisyon haline geçmiş bu parçacıkların birbirine bilgi iletmesinin yolu olmamasına rağmen bu şekilde birbirinin tersi davranış gösterirler. Schrödinger’in kedisi ile kuantum mekaniğinin arasındaki ilişkiyi anlamak için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

► İlginizi çekebilir: Uzun Mesafeli Kuantum Işınlanma Artık Mümkün

Amazon da Schrödinger`in kedisi deneyinden ilham alarak yeni bir kuantum bilgisayar dizaynı ortaya attı. Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan farklı olarak verileri hem 1 hem de 0 oldukları yani bir süperpozisyon halindeyken kullanır. Bu sayede kuantum bitleri yani kübitleri eş zamanlı olarak iki farklı hesaplama gerçekleştirir. Böylece 300 bite sahip olan bir kuantum bilgisayar 2 üzeri 300 den görünür evrendeki atom sayısından daha fazla hesaplama yapabilmektedir. Ancak kuantum bilgisayarları yüksek hata oranına sahiptir. Bu hataların tolere edilebilmesi için fazladan kübit kullanımı yapılabilir. Ama bu biraz maliyetli bir çözümdür. Örneğin yararlı bir kübit için fazladan 1000 yedek gerekebilir. Öne sürülen başka bir çözüm ise hataya karşı değişmeden durabilen kuantum bilgisayar dizaynı ile ilgili. Bu dizayna göre kuantum bilgisayarlar, kübitlerin değerleri 1 den 0`a veya tersine döndüğünde bu dönüşüme karşı dirençli duracak kübitlerden olulacak. İşte bu da Schrödinger`in kedisi deneyindeki gibi birbirinin aksi durumların seçilmesi fikrine dayanıyor. Şu anda kuantum bilgisayarlarının daha doğru ve güvenilir sonuçlar vermesi için çalışmalar devam ediyor.