-
Tarihimizin çoğunda, insan teknolojisi
-
beyinlerimizden, ateşten ve
mızraklardan meydana geldi.
-
Ateş ve mızraklar, enerji santralleri ve
nükleer silahlara dönüşürken
-
en büyük gelişme beynimize oldu.
-
1960'lardan beri, beyin makinelerimizin
güçleri üslü şekilde büyümeye devam ederek
-
bilgisayarların aynı anda hem daha küçük
hem de daha hızlı olmalarını sağladı.
-
Ama bu işlem fiziksel sınırlarına ulaşmak
üzere.
-
Bilgisayar parçaları bir atomun boyutuna
yaklaşıyor.
-
Bunun neden bir sorun olduğunu anlamak
için, bazı temel kavramlara bakmalıyız.
-
(Jenerik)
Özetle - Kurzgesagt tarafından
-
Bir bilgisayar çok basit şeyleri yapan çok
basit parçalardan oluşmuştur.
-
Bu parçalar bilgiyi sunar, işler ve
mekanizmaları kontrol eder.
-
Bilgisayar çipleri modüller içerir,
-
bu modüller mantık kapılarını ve
mantık kapıları da transistörleri içerir.
-
Bir transistör bilgisayarlardaki
bilgi işlemcisinin en basit formudur.
-
Temel olarak, gelen bilginin yolunu açıp
kapatabilen bir anahtar işlevi görür.
-
Bu bilgi "sıfır" veya "bir" olarak
ayarlanabilen "bit"lerden oluşur.
-
Bitlerin kombinasyonları da daha
karmaşık bilgileri temsil etmede kullanılır.
-
Transistörler, basit şeyler yapan mantık
kapıları oluşturmak için bir araya gelirler.
-
Örneğin, bir "VE" kapısının tüm girişleri
bir ise çıktısı bir olur,
-
ve tam tersi durumunda sıfır olur.
-
Mantık geçitlerinin birleşimleri nihayet
anlamlı modüller meydana getirir,
-
örneğin, iki sayıyı toplamak için.
-
Toplamaya yapabildiğinizde çarpma da
yapabilirsiniz, ve çarpmaya yapabildiğinizde de
-
esasen her şeyi yapabilirsiniz.
-
Tüm temel işlemler tam anlamıyla
birinci sınıf matematiğinden daha basit
-
olduğu için, bir bilgisayarı çok basit
matematik soruları cevaplayan
-
bir grup yedi yaşındaki çocuk olarak
hayal edebilirsiniz.
-
Yeterince büyük bir grubu astrofizikten
Zelda'ya her şeyi hesaplayabilir.
-
Ancak, parçalar sürekli küçüldükçe
kuantum fiziği olayı zorlaştırır.
-
Özetle, bir transistör sadece bir
elektrik düğmesidir.
-
Elektrik elektronların bir yerden başka bir
yere hareket etmesidir,
-
böylece düğme elektronların tek yönde
hareket etmesini engelleyebilen bir geçittir.
-
Bugün, transistörlerin tipik boyutu
14 nanometredir,
-
bu da HIV Virüsünün çapından
sekiz kat,
-
ve de bir beyaz kan hücresinden 500
kat daha küçüktür.
-
Transistörler birkaç atom
boyutuna küçüldükçe elektronlar kendilerini
-
(Burada gücün yok!)
engellenmiş bir yolun diğer tarafına
kuantum tünelleme denilen bir
-
yöntemle transfer edebilir.
-
(Merhaba dostum! Naber?)
Kuantum dünyasında, fizik alıştığımız
tahmin edilebilir şekillerden farklı işler
-
(Çark savaşlarına tam olarak ne kadar alışkınsın?) (Ne...?)
ve geleneksel bilgisayarlar artık
mantıklı gelmez.
-
Teknolojik ilerlememizin önündeki
gerçek bir fiziksel duvara yaklaşıyoruz.
-
Bu sorunu çözmek için, bilim insanları
kuantum bilgisayarları inşa ederek
-
bu olağandışı kuantum özelliklerini
kendi lehlerine çevirmeyi deniyorlar.
-
Normal bilgisayarlarda bitler bilginin
en küçük birimidir.
-
Kuantum bilgisayarları iki değerden birine ayarlanabilen kübitler kullanır.
-
Bir kübit herhangi bir iki düzeyli
kuantum sistemi olabilir,
-
manyetik alandaki bir
dönüş veya bir foton gibi.
-
Fotonun yatay veya düşey polarizasyonu
gibi,
-
sıfır ve bir bu sistemin muhtemel
durumlarıdır.
-
Kuantum dünyasında, kübit bunlardan
sadece biri olmak zorunda değildir,
-
aynı anda iki durumdan da bir miktar
olabilir.
-
Buna süperpozisyon denmektedir.
-
Ancak siz değerini, mesela fotonu
bir filtreden geçirerek test ettikten sonra
-
fotonun yatay veya düşey polarizasyondan
birini seçmesi gerekir.
-
İzlenmediği sürece kübit sıfır ve bir
ihtimallerininden oluşan bir
-
süperpozisyonun içindedir, ve hangisi
olacağını tahmin edemezsiniz.
-
Ama ölçtüğünüz anda iki belirli
durumdan birine geçer.
-
Süperpozisyon burada bir
oyun değiştiricidir.
-
Dört klasik bit tek seferde iki üzeri dört
farklı durumun birinde bulunabilir.
-
Bu 16 muhtemel kombinasyon eder, bunlardan
tek seferde birini kullanabilirsiniz.
-
Ancak süperpozisyon halindeki dört kübit, aynı anda
bu 16 kombinasyonun hepsinde bulunabilir!
-
Bu sayı eklenen her kübit için üslü
şekilde artar.
-
Yirmi tanesi aynı anda bir milyon
değer saklayabilir.
-
Kübitlerin sezgisel olmayan gerçekten
tuhaf başka bir özelliği de
-
dolanık olmalarıdır; bu kübitlerin ne
kadar uzakta olursa olsun
-
herhangi birinin aynı anda diğerinin durumuna
da tepki göstermesini sağlayan yakın bir bağlantıdır.
-
Bunun anlamı tek bir dolanık
kübiti ölçtüğünüzde eşlerine bakmadan
-
bu kübitin özelliklerini direkt
bir şekilde anlayabilirsiniz.
-
(Çok... fazla... bilgi...)
Kübit manipülasyonu da kafa karıştırıcı bir şeydir.
-
Normal bir mantık kapısı
girişlerin basit bir kümesini
-
alır ve tek bir belirli sonuç çıkarır.
-
Bir kuantum kapısı süperpozisyonların
girişini yönlendirir, ihtimalleri
-
dolanır ve sonuç olarak başka bir
süperpozisyon çıkarır.
-
Yani bir kuantum bilgisayarı birkaç kübit
ayarlar, ihtimalleri yönlendirmek
-
ve onları dolanık hale getirmek
için geçitleri uygular ve sonra süperpozisyonları
-
sıfır ve birlere çevirerek nihayet
sonucu çıkarır.
-
Bunun anlamı var olan sisteminizle hepsi
aynı anda yapılan bir sürü hesap alırsınız.
-
Sonunda çıkan tüm sonuçların sadece birini
ölçebilirsiniz ve bu sadece muhtemelen
-
istediğiniz sonuçtur, yani sağlamasını
alıp tekrar denemeniz gerekebilir.
-
Ama süperpozisyon ve dolanıklığın
ince noktalarını zekice açığa vurarak bu olay
-
normal bir bilgisayarda yapılabileceğinden
katbekat daha etkili yapabilir.
-
Kuantum bilgisayarları muhtemelen
evimizdeki bilgisayarların yerini alamayacak fakat
-
bazı alanlarda oldukça üstünlük sağlamaktadır.
-
(Hangisi benim favorim?)
Bunlardan biri veritabanı aramasıdır.
-
(Bu değil...)
Bir veritabanında birşeyi bulabilmek
için,
-
(Bu değil...) (...)
normal bir bilgisayar verilerin her birini
teker teker test etmek zorunda kalabilir.
-
(Hangisi benim favorim?) (..?) (!!!) (Oha, bu hızlıydı)
Kuantum algoritmaları bu zamanın
sadece kareköküne ihtiyaç duyarlar
-
ve büyük veribankaları için bu çok büyük
bir fark eder.
-
Kuantum bilgisayarlarının en meşhur
kullanım alanı BT güvenliğini mahvetmektir.
-
Şu anda, tarama, e-posta ve bankacılık
bilgileriniz herkese verdiğiniz açık bir
-
anahtarla sadece sizin çözebileceğiniz
mesajları oluşturan bir şifreleme yöntemi
-
sayesinde korunmaktadır.
-
Sorun bu açık anahtar aslında sizin
özel anahtarınızı hesaplamak için kullanılabilir.
-
Ne şanslı ki bunu normal bir bilgisayarda
yapmak tam anlamıyla deneme ve yanılmayla
-
geçen yıllar sürer.
-
(Kolay oyun...)
Ancak üslü hızlarda çalışan
bir kuantum bilgisayarında
-
(...kolay hayat.)
bunu kolaylıkla yapabilirsiniz.
-
Diğer bir heyecan verici yeni kullanım
alanı ise simülasyonlardır.
-
Kuantum dünyalarının simülasyonları
çok fazla sistem gücüne gereksinim duyar,
-
(Bu benim iç karmaşıklığımı yansıtmıyor!)
ve moleküller gibi çok daha büyük
yapılarda sıkça kesinlikten noksandırlar.
-
O zaman neden kuantum fiziğini
gerçek kuantum fiziğiyle simüle etmeyelim?
-
Kuantum simülasyonları proteinlerle ilgili
ilaçlarda devrim yapmamızı sağlayacak
-
bilgiler kazanmamızı sağlayabilir.
-
(Beyler, bu ineğe bakın!)
Şu anda kuantum bilgisayarlarının
sadece özel alanlarda çalışan bir
-
araç mı yoksa insanlık için büyük bir
devrim mi olacağını bilemiyoruz.
-
Sınırların nerede olduğuyla ilgili
hiçbir fikrimiz yok, ve bulmanın sadece
-
tek yolu var!
-
Bu video Avusturalya Bilim Akademisi
tarafından desteklenmiştir,
-
onlar da bilimde mükemmeliği destekleyip
yayan bir kuruluştur.
-
Bu konu ve benzer diğer konuları
http://nova.org.au/ adresinden daha
-
fazla öğrenebilirsiniz.
-
Onlarla çalışmak harikaydı, yani
sitelerine bir bakın!
-
Videolarımız ayrıca patreon.com 'daki
desteklerinizle mümkün olabilmiştir.
-
Eğer bizi destekleyip Kurzgesagt kuş
ordusunun bir parçası olmak istiyorsanız
-
Patreon sayfamıza bir göz atın!
-
Türkçe çeviriyi yapan: ArdyArd https://goo.gl/YjJNcg
