Son gelişmeler teknolojinin ne kadar hızlı değiştiğini gösteriyor.
Kuantum hesaplama artık fütüristik bir kavram değil. Dünya, şirketlerin kuantum hesaplamanın ticari değerini görmeye başladığı bir dönem olan Kuantum On Yılı’na girdi. Bu yıl donanım, yazılım geliştirme ve hizmetlerde eşi benzeri görülmemiş ilerlemeler, teknolojinin ivmesini doğrulayarak, yeni atılımların önünü açan bir ekosistem yaratıyor ve piyasayı bu devrim niteliğindeki teknolojinin benimsenmesine hazırlamaya yardımcı oluyor. Özellikle Fransa’da, Ocak 2021’de Cumhurbaşkanı tarafından duyurulmasının ardından ulusal kuantum hesaplama planı uygulamaya konuluyor.
Yıllar boyunca kuantum hesaplamanın ilerlemesini takip etmek, daha önce olduğu gibi aynı vaatleri duymak gibi görünebilir. Bununla birlikte, bu teknolojinin sadece geçen yıl içinde kaydettiği ilerlemelere yakından bakıldığında, farklı endüstrilerin kuantum hesaplamanın sorunları çözmelerine yardımcı olabileceği güne – keşif gibi – hazırlanmalarının neden mantıklı olduğunu görmeye başlarsınız. ilaçlardan pillere kadar her şeyde yeni malzemeler ve kimyasal bileşikler – bu her zaman klasik bilgi işlemin erişiminin ötesinde olacak. Aynı zamanda, işletmelerin ve hükümetlerin bu teknolojinin sunduğu potansiyel risklere hazırlanmaları da mantıklıdır.
İnovasyon tek başına kuantum hesaplamanın tam potansiyelini ortaya çıkaramaz. İş ve teknoloji liderlerinin şimdi adım atması gerekiyor, yoksa geride kalma riskini göze almaları gerekiyor.
Son gelişmeler
Onlarca yıllık araştırma ve teknolojik ilerlemenin ardından, en son gelişmeler, birbiriyle kuantum ve klasik bir şekilde iletişim kuran 100.000’den fazla kübit içeren bilgisayarların yapımını planlamamıza izin veriyor. Özellikle, beklentiler doğrultusunda sadece iki yılda kaydedilen ilerleme, önümüzdeki yıllar için vizyonumuzu pekiştirmeyi mümkün kılıyor ve özellikle 2025 ufku, pratik ve “herkes tarafından erişilebilir” ölçeklenebilir kuantum hesaplamanın ortaya çıkışını gösteriyor. .
En baştan başlayalım. 100 kübite ulaşmadan 1000 kübite ulaşamazsınız. Bu, süperiletkenlere dayalı teknolojiler alanında şimdiden atılmış bir adımdır. Klasik bilgisayarlar, bir dereceye kadar, kuantum devrelerininkine benzer sonuçları simüle edebilir, ancak her ek kübit, bu görevin karmaşıklığını ikiye katlar. 100’den fazla kübit ile kuantum işlemciler, bizi klasik bilgisayarların erişebileceği bölgelerin ötesine taşıyor. 2025 yılına kadar, sadece bireysel işlemcilerdeki kübit sayısını artırmak değil, aynı zamanda işlemcileri birbirine bağlamak, önümüzdeki yıllarda birkaç bin, hatta on binlerce kübitlik sistemler oluşturmak söz konusu olacak.
Tabii ki, pratik kuantum hesaplama, giderek daha karmaşık hale gelen kuantum algoritmalarını çalıştırabilen güçlü ancak esnek bir platform olmadan gerçekleştirilemez. Bunun için, elektronik kontrol sistemlerinin yanı sıra donanım mimarileri daha fazla modülerlik için yeniden tasarlanmalıdır. Aynı şekilde, yeni kriyojenik sistemler ve yüksek yoğunluklu kablolar, yeni nesil bilgisayarların yapılmasını sağlayarak bizi gerçek bir kuantum veri merkezine yaklaştıracak.
Ekosistem kuruluyor
Zorlukları tek bir varlık için çok büyük olan kuantum bilişim, laboratuvardan gerçek dünyaya taşınırken, işbirliğine dayalı inovasyonu ve açık kaynak geliştirmeyi desteklemek için ekosistemler şekilleniyor. Bu ekosistemler muhtemelen bir kuantum bilgi işlem teknolojisi ortağı, kuantum bilgi işlem geliştiricileri ve akademik ortakları içerir.
Geliştirici toplulukları – yalnızca geleneksel geliştiriciler değil, aynı zamanda kimyagerler, mühendisler ve matematikçiler de – yarına hazırlanırken bugün kuantum kavramlarını uygulamak için şekilleniyor.
Örneğin, kuantum geliştiricilerinin ihtiyaç duyduğu kod geliştirme araçlarını ve kitaplıklarını oluşturmak için açık kaynaklı yazılım geliştirme ortamı Qiskit etrafında bir topluluk oluşturulmuştur. Bu topluluk aynı zamanda binlerce kuantum bilgisayar öğrencisinin becerilerini geliştirmesini sağlar.
Özellikle bu yazılım ortamı, Mayıs 2021’den bu yana Qiskit Runtime adlı, belirli kuantum algoritmalarına 120 kata kadar hızlanma sağlayan ve böylece geliştiricilerin belirli görevleri tek bir günde çözmesine olanak tanıyan bir hizmetle donatıldı. . Kuantum hesaplama pratiği, algoritma geliştiricilerin, donanımın tam olarak anlaşılmasına ihtiyaç duymadan kuantum hesaplamalarının sonuçlarına kolayca erişmelerine olanak tanıyan, önceden tasarlanmış programlar olan, giderek soyutlanan ilkelleri kullanarak gelişiyor.
Güvenli bir kuantum dünyası inşa etmek
Kuruluşların, mevcut standart şifreleme teknolojilerini “kırabilecek” hataya dayanıklı kuantum bilgisayarların gelecekteki yeteneklerine karşı korunmasını sağlamak için işbirliği de önemlidir. Küresel olarak tanınan ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nün (NIST) yaptığı duyurunun da gösterdiği gibi, kamu ve özel sektörün “kuantum bilgisayar dirençli kriptografiye” dayalı bir siber güvenlik yaklaşımı sağlamak için bir araya geldiğini görüyoruz. 2024. Ancak kuantum bilgisayar dirençli kriptografi standartları yürürlükte olsa bile, kuruluşların güvenli ve potansiyel kuantum saldırılarından korunan bir geleceğe geçiş için hızlı hareket etmesi gerekecek. Kuantum dirençli kriptografi için yeni standartlar üzerinde işbirliğine yönelik son G7 anlaşmasının da gösterdiği gibi, dünya bu dönüşümün aciliyetinin giderek daha fazla farkına varıyor.
Geleceğin kuantum geliştiricilerini eğitmek
Bugün küresel pazarda yalnızca yaklaşık 3.000 nitelikli kuantum bilgisayar uzmanı olduğunu tahmin ediyoruz. Bu temel, içinde bulunduğumuz on yılda ve sonrasında kuantum teknolojisinin potansiyelinden tam olarak yararlanmak için büyük ölçüde artırılmalıdır.
Bunun gerçekleşmesi için endüstrinin, kuantum hesaplama becerilerinin gelişmesine izin veren bilgi işlem geliştirme ekiplerini ve öğrencileri dahil etmesi gerekiyor. Buna, kuantum geliştiricilerin sertifikasyonunun yanı sıra eğitim amaçlı temel eğitim programları ve kaynak çeşitliliğini destekleyen üniversite müfredatlarına yapılan yatırımlar da dahildir.
Bu uygulamalı programlar, gerçek kuantum bilgi işlem donanımında veya simülatörlerde kuantum hesaplama algoritmaları oluşturmak ve çalıştırmak için gereken erişimi ve araçları sağlar.
Kuantum bilgi işlem risklerinin bir adım önünde olmak için kuruluşların kuantum güvenli bir geleceğe sahip olmasını sağlamanın ilk adımı eğitimdir: kuantum bilgisayar dirençli kriptografiyi ve bunun sonuçlarını anlamak. Bu alanda becerilerin geliştirilmesi önemlidir.
ileri git
Geçen yıl boyunca, şirketlerin kuantum bilişimi iyi bir şekilde kullanabildikleri bazı kullanım örnekleri gördük. BP, karbon emisyonlarını azaltmayı keşfetmek için kuantum hesaplamayı iş akışına entegre ederken, Goldman Sachs, karmaşık fiyatlandırma modellerini araştıran algoritmalar uygulayabildi.
Yapılandırılmış bir yaklaşımla kuantum bilişimi benimsemelerini hızlandıran HSBC ve E.ON gibi diğer şirketler de bu yaklaşıma katılıyor.
Yakın gelecek bizim için ne ifade ediyor? Hiç şüphe yok ki donanım ve yazılımda yeni atılımlar olacak. Bırakın bilimsel araştırma kurumlarını, sektörde teknolojinin daha fazla ilerlememesi için çok fazla gri madde ve dinamizm var.
Ama heyecan verici olan, henüz bilmediğimiz şey. Hükümetler, ekonomik büyüme stratejilerinin bir parçası olarak kuantum bilişimi nasıl uygulayacak? Araştırmacılar hangi yeni kullanım durumlarını keşfedecek ve uygulayacak? Çünkü, hiç şüpheniz olmasın, kuantum hesaplama yepyeni bir paradigmadır ve kimse onun yapabileceği her şeyi kavrayamaz.
Bildiğimiz şey, bu perspektiften bakıldığında, on yılın sonunun başlangıcı gibi görünmeyeceğidir. Binlerce kübitlik kuantum işlemcilerle çalışacağız; kuantum alanında uzun yıllara dayanan deneyime sahip profesyonellere sahip olacağız ve şirketler bu teknolojinin faydalarını görmüş olacak. Kuantum bilgisayarı aktif olarak planlarına entegre etmeyen herhangi bir teknoloji lideri geride kalma riskiyle karşı karşıyadır.
