Kuantum hesaplama nedir?
Kuantum hesaplama, doğanın özelliklerinin, elektronlar veya fotonlar gibi atomik ve atom altı parçacıklar düzeyinde matematiksel tanımını içeren bir disiplin olan kuantum mekaniğinin bir gelişmesidir.
Kuantum hesaplama, bilgisayarları verileri son derece hızlı bir şekilde hesaplayabilen ve işleyebilen sağlam makinelere dönüştürmek için atom altı parçacıkları kullanır. Kübitler (kuantum bitleri) ve aynı anda bir ve sıfır durumunda var olma yetenekleri veya ikisinin herhangi bir doğrusal kombinasyonu sayesinde aşırı hızlara ulaşırlar. Bunun tersine, geleneksel bilgisayar ikili sistemleri yalnızca bir (“açık” veya “doğru”) veya sıfır (“kapalı” veya “yanlış”) durumlarıyla mevcuttur. Qubit'ler bu parçacıkların aynı anda birden fazla durumda var olmasına olanak tanıyor.
Başka bir deyişle, aynı anda hem birinci hem de sıfır durumunda bulunma yeteneği, kuantum bilgisayarların büyük miktarda veriyi aynı anda işlemesine olanak tanır. Aynı anda yalnızca tek bir bilgiyi işleyebilen ikili tabanlı bilgi işlem sistemlerinde bu imkansızdır.
Kuantum hesaplama 1980'lerde fizikçiler Richard Feynman ve Yuri Manin'in kuantum teorisi ve algoritmalarının klasik muadillerine göre daha verimli sonuçlarla hesaplamaya uygulanabileceğini keşfetmeleriyle ortaya çıktı.
Uygulamalı kuantum hesaplama henüz başlangıç aşamasındadır, ancak özellikle büyük kuruluşların büyük miktardaki verileri daha hızlı ve verimli bir şekilde yönetmesine yardımcı olarak birçok sektörü etkileyecektir.
Kuantum bilgisayarlar, çok yüksek miktarda veriyi çok yüksek hızda işlemek veya çeşitli alanlarda daha iyi tahmin modelleri sağlamak gibi son derece karmaşık sorunları çözme yetenekleri sayesinde, mevcut şifreleme protokollerini kırarak blockchain teknolojisi ve kripto para birimleri için tehdit oluşturabilir.
Bulut bilişim nedir?
Bulut bilişim veya “bulut”, verileri depolamak ve işlemek için üçüncü taraf sunucuları, depolamayı, veritabanlarını, ağları, yazılımları, analizleri ve zekayı kullanarak İnternet üzerinden bilgi işlem hizmetleri sunan uygulama tabanlı bir yazılımdır.
Bulut bilişimden önce işletmelerin, kesintileri ve kesintileri önlemek ve büyük hacimli trafiği idare etmek için yeterli alana sahip kendi sunucularını satın alması ve bakımını yapması gerekiyordu. Ancak sunucu alanının büyük bir kısmı çoğunlukla kullanılmıyordu ve bu da para ve kaynak israfına neden oluyordu. Bulut bilişim ekosistemi, kuruluşların pahalı donanımlara, özel veri merkezlerine veya yazılım kurulumuna ihtiyaç duymadan inovasyona, dinamik kaynaklara ve ölçek ekonomilerine odaklanarak daha verimli ve uygun maliyetli bir çözüm kullanmalarına olanak tanır.
Bulut bilişim 1960'larda icat edildi ancak kuruluşların pandemi sırasında ortaya çıkan uzaktan çalışma zorluklarının üstesinden gelmek için daha üretken bir bilişim sistemine ihtiyaç duyduğu 1920'lerde daha baskın hale geldi.
Bulut bilişim sayesinde birçok şirket, hizmetleri istediği zaman anında paylaşabildiği gibi, veri ve uygulamaları da uzaktan yönetebiliyor, erişebiliyor ve depolayabiliyor. Bulutu kullanarak dosyalar, uygulamalar ve farklı türdeki bilgiler için ölçeklenebilir depolama olanağından yararlanarak zamandan ve paradan tasarruf ederler.
Kuantum hesaplama nasıl çalışır?
Klasik bir işlemci, işlemleri işlemek ve çeşitli programları yürütmek için bitleri kullanırken, kuantum bilgisayarı, çok boyutlu kuantum algoritmalarını yürütmek için kübitleri kullanır.
Kuantum bilgisayarlar, aynı anda 0 ve 1'i temsil edebilen kübitler aracılığıyla ölçümler ve gözlemler yapmak için çeşitli çok boyutlu algoritmalar kullanır. Bu tür çok boyutlu alanların işlem gücü, eklenen kübit sayısıyla orantılı olarak katlanarak artıyor.
Kuantum bilgisayarlar süper bilgisayarlardan daha küçüktür, daha az enerji gerektirir ve genel amaçlı bilgisayarlara göre daha yüksek performansa sahiptir. Bir kuantum işlemci, boyut olarak bir dizüstü bilgisayara benzer olsa da, kuantum donanım sistemi esas olarak soğutma sistemlerinden oluşur.
Kuantum bilgisayarlar, yüksek hata oranlarına sahip hassas cihazlardır ve donanımın mutlak sıfırın yaklaşık yüzde biri kadar soğuk bir sıcaklıkta tutulmasıyla bu hatalardan kaçınılır. Bu tür soğutma sistemleri, süperiletkenler oluşturmak için işlemcileri daha da soğutması gereken süperakışkanlar olarak tanımlanıyor.
Burada elektronlar direnç olmadan hareket edebilir, kuantum bilgisini daha hızlı ve verimli bir şekilde üretebilir, eklenen kubit sayısıyla orantılı karmaşık çok boyutlu alanlar yaratabilir.
Kuantum hesaplamanın avantajları ve dezavantajları
Avantajları:
- Çeşitli endüstrilere yönelik son derece doğru, güvenli ve verimli, veriye dayalı ileri düzey bilgisayar programları geliştirme ve tasarlama fırsatı
- Daha iyi dolandırıcılık tespiti ve hassas verilerin genel güvenliği için gelişmiş ve kırılmaz veri şifreleme yöntemleri
- Büyük miktarda veriyi aynı anda işlemek için geleneksel bilgisayarlarla imkansız olan eşi benzeri görülmemiş veri işleme hızı
- Kuantum hesaplama, karmaşık moleküler yapıları simüle ederek yeni malzemelerin, ilaçların ve kimyasalların geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Dezavantajları:
- Kuantum bilgisayarlar, hesaplamaların doğruluğunu etkileyebilecek sıcaklık ve elektromanyetik radyasyon gibi dış müdahalelere karşı oldukça hassastır.
- Düşük kullanılabilirlik ve bunun sonucunda ortaya çıkan kitlesel benimseme eksikliği, geliştiricilerin kuantum bilgisayarların özelliklerini ve güvenilirliğini doğru bir şekilde değerlendirmesine izin vermiyor
- Büyük miktarlarda veriyi doğru bir şekilde işleme ihtiyacı, şirketlerin kuantum bilgisayarları barındıracak devasa veri depolama sistemlerine yatırım yapması gerektiği anlamına geliyor.
Bulut bilişim nasıl çalışır?
Bulut bilişim, çevrimiçi altyapıyı desteklemek için gereken güvenliği, depolama kapasitesini ve bilgi işlem gücünü sağlamak üzere devasa veri merkezlerini koruyan uzman şirketler tarafından barındırılmaktadır.
Bulut hizmetlerine internet bağlantınız ve akıllı telefon, dizüstü bilgisayar veya masaüstü bilgisayar gibi bilgi işlem cihazlarınız üzerinden erişilebilir. Kullanıcılar bir bulut bilişim barındırma şirketi seçer ve hizmetlerini kullanma hakları için ödeme yapar. Bu tür hizmetler, bir kullanıcının dizüstü bilgisayarına dosya indirilmesi ve aynı kullanıcının iPhone dosya klasörüyle anında senkronize edilmesi gibi cihazlar ve programlar arasındaki iletişimi kolaylaştırmak için gereken altyapıyı içerir.
Bulut bilişim, kullanıcıların depolanan verilerine bir İnternet tarayıcısı ile erişmelerini sağlayan bir ön uca ve sunucular, bilgisayarlar, veritabanları ve merkezi sunuculardan oluşan bir arka uca sahiptir.
Merkezi sunucular, işlemleri kolaylaştırmak ve buluta bağlı cihazlar arasında kesintisiz iletişim sağlamak için belirli protokollerin kurallarını kullanır.
Mevcut bulut barındırma şirketlerinden bazıları Amazon Web Hizmetleri, Microsoft Azure, Apple iCloud ve Google Drive gibi önde gelen teknoloji liderleridir.
Bulut bilişimin avantajları ve dezavantajları
Avantajları:
- Bulut bilişim, şirketlerin altyapılarını talep üzerine ölçeklendirmelerine olanak tanır; Bu, ihtiyaçları değiştikçe sunucuları hızlı ve kolay bir şekilde ekleyip kaldırabilecekleri anlamına gelir. Bu, şirketlerin kapasite kısıtlamaları konusunda endişelenmeden ani pazar taleplerini karşılamasına yardımcı olabilir.
- Pahalı donanım veya yazılım kurulumlarına yatırım yapmak zorunda olmadıkları için işletmeler için uygundur.
- Bulut bilişim, internet bağlantısı olduğu sürece verilere ve uygulamalara her yerden kolay erişim sağlar.
Dezavantajları:
- Bilgisayar korsanlarının saldırılarına karşı savunmasız olabilen İnternet bağlantısının güvenilirliği nedeniyle güvenlik, bulut bilişimde hala bir endişe kaynağıdır.
- Bulut sunucularının yüksek düzeyde merkezileştirilmesi, hizmetlerin kesintiler sırasında belirli konumlarda çevrimdışı olabileceği anlamına gelir; Merkezi sağlayıcılarla sansüre karşı direnç de tehlikeye girer.
Kuantum Bilişim ve Bulut: Hangisi En İyisi?
Her iki çözümün de avantajları ve dezavantajları var ve kuantum bilişim ile bulut bilişim arasında kazanan yok. Sonunda, işletmeler ve her türden birey için ilgi çekici ve güvenli çözümler sağlamak üzere tamamen entegre olacaklar.
Kuantum bilişim ile bulut bilişim arasında seçim yapmadan önce şirketlerin maliyet, kullanılabilirlik ve özel gereksinimler gibi çeşitli faktörleri göz önünde bulundurması gerekiyor.
Kuantum bilişim bulut bilişimin yerini alacak mı?
Bulut tabanlı kuantum hesaplamanın teknolojileri ve avantajları birleştirdiği ve bulutu kullanarak web üzerinden kuantum bilgisayarlara doğrudan erişim sağladığı yeni bir trend ortaya çıkıyor.
Kuantum bilişim yakın zamanda bulutun yerini almayacak olsa da, Büyük Teknoloji şirketleri her iki dünyanın da en iyisini elde etmek için iki çözümü entegre etmenin yollarını arıyor. Bu tür bir entegrasyon, bulutu kullanarak kuantum bilgisayarlara uzaktan erişimi kolaylaştırabilir ve daha geniş bir kullanıcı kitlesinin kullanımına sunulabilir.
Bulut tabanlı kuantum bilgisayarlar, teknolojik inovasyonun hızını hızlandırabilir, daha hızlı keşiflere ve ilerlemelere yol açabilir, bulut aracılığıyla kuantum donanımına ve bilgi işlem kaynaklarına erişebilen araştırmacıların ve geliştiricilerin çalışmalarını kolaylaştırabilir.
Şirketler ve bireyler, kuantum bilişimi ve bulut bilişimi entegre etmeye hazır olmadan önce çok sayıda zorluğun üstesinden gelmek zorundadır. Örneğin, kuantum bilgisayarlara erişmenin karmaşıklığı ve bunları çalıştırmak için gereken beceriler, ortalama bir kişinin buluttaki kuantum çözümlerini kullanmasını zorlaştırıyor. Hassas kuantum algoritmalarının, bulutta daha yaygın olan yetkisiz erişime veya kurcalamaya karşı korunması gerektiğinden, diğer bir endişe de güvenliktir.