Yol haritası: hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlar ve senin sıradaki adımın

Kuantum bilgisayarlar önümüzdeki yıllarda nereye gidiyor ve bu okulu bitiren biri nasıl devam edebilir? Şirket yol haritalarını, kariyer yollarını ve öğrenmeye devam etmek için kaynakları gör.

Üç çağ

Bugün gürültülü, orta ölçekli (NISQ) cihazların çağındayız: yüzlerce kübit var, ama hatalar uzun algoritmaları engelliyor. Sıradaki adım, ilk küçük hataya dayanıklı bilgisayarlar: onlarca ya da yüzlerce mantıksal kübit ve milyonlarca hatasız kapı. En uzaktaki hedef, Shor algoritmasını büyük sayılarda çalıştırabilecek, binlerce mantıksal kübitlik makinelerdir.

IBM, 2029’a kadar 200 mantıksal kübitlik ve 100 milyon kapı çalıştırabilen Starling adlı hataya dayanıklı bir bilgisayar kurmayı hedeflediğini açıkladı. Google, Quantinuum, QuEra ve diğerleri de benzer yol haritaları yayımladı. Bu tarihler hedeftir, söz değil; ama ilerleme son yıllarda belirgin biçimde hızlandı.

İlk faydalı uygulamalar

Uzmanların çoğu ilk faydalı uygulamaların kimya ve malzeme biliminde, yani kuantum sistemlerin simülasyonunda geleceğini düşünüyor: daha iyi piller, katalizörler ve ilaç molekülleri. Optimizasyon ve makine öğrenmesinde avantaj daha belirsiz. Kriptografide ise hazırlık şimdiden başladı: post-kuantum şifrelemeye geçiş.

Senin sıradaki adımın

Bu okulda kübitlerden hata düzeltmeye kadar kuantum hesaplamanın temel haritasını gördün. Devam etmek için IBM Quantum Learning’deki ücretsiz kurslar, Qiskit belgeleri ve her yaz düzenlenen Qiskit Global Summer School iyi başlangıçlardır. Matematiği derinleştirmek istersen Nielsen ve Chuang’ın “Quantum Computation and Quantum Information” kitabı alanın klasik ders kitabıdır.

Kuantum yazılım mühendisliği, algoritma araştırması, kuantum donanım mühendisliği ve post-kuantum güvenlik, yeni oluşan kariyer yollarıdır. Türkiye’de QWorld’ün Türkiye kolu QTurkey gibi topluluklar atölyeler düzenliyor. En iyi öğrenme yolu yine de kendi küçük projeni yapmak: bu sitedeki paketlerden birini indir, çalıştır ve değiştir.

Kendin dene

Okulun başında gördüğün Grover araması, dört kutudan doğru olanı tek adımda buluyor. Bugünkü bilgisayarlarda bu devre birkaç kübitle sınırlı; hataya dayanıklı bilgisayarlarda aynı fikir milyonlarca seçenekte çalışacak. Kâhini kaldırıp sonucun nasıl %25’e döndüğünü bir kez daha gör.

Tarayıcıda dene (kurulum yok)

Akılda kalsın

Bugün NISQ çağındayız; sıradaki hedef hataya dayanıklı, mantıksal kübitli bilgisayarlar.
IBM 2029 için 200 mantıksal kübitlik Starling’i hedefliyor; diğer şirketlerin de yol haritaları var.
İlk faydalı uygulamaların kimya ve malzeme simülasyonunda gelmesi bekleniyor.
Devam etmek için IBM Quantum Learning, Qiskit belgeleri, Nielsen ve Chuang ve kendi projelerin iyi yollardır.

Kendini sına

Uzmanlara göre ilk faydalı kuantum uygulamalarının hangi alanda gelmesi en olası?

Video oyunları
Kimya ve malzeme simülasyonu
Kelime işlemciler

Cevabı göster

Kimya ve malzeme simülasyonu. Kuantum sistemlerin simülasyonu, kuantum bilgisayarların doğal olarak en güçlü olduğu alandır.

← Kuantum donanım türleri: süperiletkenden fotona · Öğrenme yollarına geç →