Intel’in kurucu ortağı Gordon Moore’un ismini taşıyan ve yaklaşık 55 yıldır var olan Moore Yasası’nın ardından işlemciler, kendi sınırlarına ulaşmış ve baskın mimari teknikleri, enerji verimliliğinin son noktasına gelmiş durumda.
Konu hakkında konuşan Afrika IBM Araştırma Laboratuvarı Uzmanı Dr. Ismail Akahlwaya, “Neyse ki Moore Yasası’nın tükenmekte olduğu bu dönemde kuantum bilişimi geliyor” açıklamalarında bulundu. Akahlwaya’nın açıklamalarından dikkat çeken diğer notlar ise şu şekilde:
“Moore Yasası, her iki yılda bir mikroçipteki transistörlerin sayısını iki katına çıkarmakla ilgili ve bu gidişat sona erdi. Ancak bu, kuantum parçaları ile tamamen yeni bir tür bilişim rejimidir ve sadece Moore Yasası’ndan fazlası değildir.”
Moore Yasası nedir?
Basitçe anlatmak gerekirse Moore Yasası’na göre her 18 ayda bir, tümleşik devre üzerine yerleştirilebilecek bileşen sayısı iki katına çıkarken, üretim maliyetleri aynı kalır, hatta düşme eğilimi gösterir. İsmini Intel’in kurucularından olan Gordon Moore’den alan bu yasa, çip piyasalarında her zaman tartışılmıştır.
Apple, Huawei gibi dev şirketler için mikroçip üreten TSMC Şirketi’nin Küresel Pazarlama Şefi Godfrey Cheng, bu yasanın geçerliliğinin uzun yıllar boyunca korunacağını söylüyor ancak IBM gibi şirketlerin son çalışmaları, yasanın geçerliliğinin yavaş yavaş sonuna gelindiğini gösteriyor.
Kuantum bit ya da “qubit” nedir?
Günümüz klasik bilgisayarları, 0 (kapalı) ve 1 (açık) sayılarını kullanarak tüm işlemlerini yaparlar. Kuantum bilişiminde ise bir qubit, bir elektronla temsil edilir ve işlemler, iki yönlü modda çalışabilir. Yani normal bir bit aynı anda 0 ya da 1 değerini alabilirken, bir qubit aynı anda hem 0 hem de 1 değerini alabilir ve bitler, kuantum süper pozisyonu olarak bilinen aynı anda birden fazla durumda olma eğiliminde olabilirler.
Bu noktada normal bitler yalnızca 0 veya 1 değerini alabileceğinden dolayı aynı anda sadece bir işlem yaparken, kuantum bilgisayarlardaki qubit’ler hem 0 hem de 1 değerini alabileceği için aynı anda birden fazla işlemi yapabilirler. Bunun sonucunda da ortaya “süper işlem gücü“ çıkar.
Kuantum hacmini ikiye katlamak:
Akhalwaya, IBM'in Moore Yasası’nı korumak için elinden gelenin en iyisini yaptığını ancak dünyanın artan işlem gücüne ve hacmine ihtiyacı olduğunu söyledi. Akhalwaya, açıklamalarında “Kuantum bilgisayarlarımızla son üç yıldır her yıl kuantum hacmini ikiye katlıyoruz. Buradaki zorluk, gürültünün (çevresel etki) nasıl azaltılacağıdır. Her seferinde bir qubit daha eklediğimizde, gücü ikiye katlıyoruz, ancak aynı zamanda muhtemelen gürültüyü de arttırıyoruz” ifadelerine de yer verdi.
Akhalwaya’ya göre bu konuda ilerlemek için iki kural bulunuyor:
- Google’a göre bu yasa, Kuantum Yapay Zekâ Laboratuvarı’nın yöneticisi Hartmut Neven’in adını taşıyan “Neven Yasası” olarak biliniyor ve kuantum hesaplama gücünün, klasik hesaplamaya göre iki kat daha hızlı büyümesi gerektiğini belirtiyor.
- IBM’e göreyse bu yasa, adını bir IBM fizikçisi olan Jay Gambetta’dan alan “Gambetta Yasası” olarak adlandırılıyor. Bu yasa ise her yıl kuantum hacmini iki katına çıkarmaya ve 2020’lerde kuantum avantajına ulaşmaya dayanıyor.
IBM, oldukça yakın bir zamanda 53 Qubit’lik kuantum bilgisayarını bulut erişime ekledi ve sistem, IBM Q Network’ün müşterileri için kullanılabilir duruma getirildi. Şirketin şimdilik ticari müşteriler, akademik kurumlar ve araştırma laboratuvarları için erişime açtığı bu sistem, toplamda 80 ortaklığı destekliyor.
Bir temiz qubit oluşturmak için binlerce gürültülü qubit’e ihtiyaç var:
Akhalwaya, hesaplama penceresini genişletmek için planlarını anlattığı konuşmasında “Yapabileceğimiz, gürültülü qubit'leri almak ve süresiz olarak devam edebilecek temiz qubit'i temsil etmek için kullanmak. Bir temiz qubit oluşturmak için 1000 gürültülü qubit’e ihtiyacımız var. Bu yüzden binlerce temiz qubit oluşturabilmek için milyonlarca gürültülü qubit’e gerek duyuyoruz ama bu mümkün” dedi.
IBM, müşterileri için güncel olarak 14 adet kuantum bilgisayarına sahip. Akhalwaya, misyonlarının her yıl kuantum hacmini artırmak ve yeni kullanım alanları oluşturmak için daha fazla şirket ve üniversiteyi programlarına dahil etmek olduğunu belirtiyor.
