Kuantum programlamaya başlangıç: Qiskit ile ilk devren

Kuantum programlama nasıl yapılır? Qiskit kurulumu, ilk kuantum devresi (Bell durumu) ve sonraki adımlar: Python bilenler için adım adım Türkçe rehber.

Ücretsiz Türkçe derslere başla

Kuantum programı neye benzer?

Bir kuantum programı, kübitlere uygulanan kapılardan ve sondaki ölçümlerden oluşan bir kuantum devresidir. Python’da bir devre nesnesi oluşturur, kapıları sırayla ekler, devreyi bir simülatörde ya da gerçek bir kuantum işlemcide birçok kez çalıştırır ve ölçüm sonuçlarının sayımına bakarsın.

Hiçbir şey kurmadan denemek istersen Quantum Store ana sayfasındaki deneme alanında kapıları sürükleyip sonucu anında görebilir, kurduğun devrenin Qiskit kodunu kopyalayabilirsin.

1. Qiskit’i kur

Python 3.10 veya üstü yeterli. Ayrı bir sanal ortamda kurman önerilir:

python -m venv kuantum
# Windows: kuantum\Scripts\activate   macOS/Linux: source kuantum/bin/activate
pip install qiskit

2. İlk devren: dolanık iki kübit (Bell durumu)

Aşağıdaki program iki kübit oluşturur, ilkine Hadamard (H) kapısı uygulayarak süperpozisyona sokar, ardından CNOT kapısıyla ikinci kübiti ona dolandırır ve ikisini de ölçer. Devre 1000 kez çalıştırılır.

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.primitives import StatevectorSampler

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)        # kübit 0: süperpozisyon
qc.cx(0, 1)    # CNOT: kübit 1'i kübit 0'a dolandır
qc.measure_all()

sonuc = StatevectorSampler().run([qc], shots=1000).result()
print(sonuc[0].data.meas.get_counts())

3. Sonucu yorumla

Çıktı {'00': 507, '11': 493} gibi bir sayım olur; sayılar her çalıştırmada biraz değişir. 01 ve 10 hiç görünmez: iki kübit her zaman aynı sonucu verir. Bu, dolanıklığın imzasıdır. Tek başına her kübit rastgele görünür, ama ikisi birbirine bağlıdır.

qc.h(0) satırını silersen hep 00, qc.h(0) yerine qc.x(0) yazarsan hep 11 görürsün. Kapıları değiştirip sonucu tahmin etmeye çalışmak, kuantum sezgisi kazanmanın en hızlı yoludur.

4. Sonraki adımlar

Gürültüyü dene: Gerçek donanımda kübitler hata yapar. Qiskit Aer ile gürültü modeli ekleyip aynı devrenin sonucunun nasıl bozulduğunu görebilirsin.

Algoritmalara geç: Deutsch–Jozsa, Bernstein–Vazirani ve Grover, girişimin nasıl hız sağladığını gösteren kısa algoritmalardır. Ardından kuantum ışınlama, Shor algoritmasının 15 için küçük örneği ve QAOA ile optimizasyon gelir.

Gerçek donanım: IBM Quantum hesabıyla devreni ücretsiz kotayla gerçek bir işlemciye gönderebilirsin. Cirq, PennyLane, TKET ve Amazon Braket de aynı fikirleri farklı ekosistemlerde sunar.

Quantum Store’daki tüm paketler Türkçe rehber ve test edilmiş örnek kodla gelir; öğrenme yolları bu paketleri en kolaydan zora sıralar.

Sık sorulan sorular

Kuantum programlama için hangi dil kullanılır?

Çoğunlukla Python. Qiskit, Cirq, PennyLane ve TKET Python kütüphaneleridir. Microsoft’un Q# dili ve OpenQASM gibi devre tanımlama dilleri de vardır.

Qiskit ücretsiz mi?

Evet. Qiskit Apache 2.0 lisanslı açık kaynak bir yazılımdır; simülatörde sınırsız, IBM Quantum üzerinden gerçek donanımda ise ücretsiz kotayla çalıştırabilirsin.

Kuantum programlamayı öğrenmek ne kadar sürer?

Temel kavramları ve ilk devreleri birkaç saatte öğrenebilirsin. Quantum Store’daki 6 ders toplam yaklaşık bir saat sürer; öğrenme yolları birkaç günlük pratik içerir.

Bu rehberdeki kavramlar

Kuantum kapısı · Kuantum kapısı, bir ya da birkaç kübitin durumunu tersinir biçimde değiştiren temel işlemdir; kuantum programları kapıların sırasından oluşur.
Hadamard kapısı (H) · Hadamard kapısı, |0⟩ durumundaki bir kübiti 0 ve 1’in eşit süperpozisyonuna sokan tek kübitlik kuantum kapısıdır.
CNOT kapısı · CNOT (kontrollü DEĞİL) kapısı, kontrol kübiti 1 olduğunda hedef kübiti çeviren iki kübitlik kuantum kapısıdır ve dolanıklık üretmenin temel aracıdır.
Kuantum devresi · Kuantum devresi, kübitlere sırayla uygulanan kapılardan ve sondaki ölçümlerden oluşan bir kuantum programıdır.
Bell durumu · Bell durumu, iki kübitin en basit ve en güçlü biçimde dolanık olduğu dört özel durumdan biridir; en bilineni ölçümde yalnızca 00 ya da 11 verir.
Grover algoritması · Grover algoritması, sırasız N öğe içinde aranan öğeyi yaklaşık √N adımda bulan ve klasik aramaya göre karesel hızlanma sağlayan kuantum algoritmasıdır.
Qiskit · Qiskit, IBM’in geliştirdiği açık kaynak Python kuantum programlama kütüphanesidir; devre kurmayı, simülatörde çalıştırmayı ve IBM kuantum bilgisayarlarına göndermeyi sağlar.

Tüm kuantum sözlüğü →