Kuantum bilişim veri depolama sektörünü nasıl etkileyecek?

Günümüzde her saniye artarak büyüyen veri miktarı ile başa çıkmak geleneksel bilgisayar sistemleri için zorlu bir iş yükü haline gelmeye başladı. Yapılan araştırmalara göre internet kullanıcıları her gün 2,5 kentilyondan fazla veri üretiyor. Bu değer günlük 2,5 milyar GB anlamına geliyor. Kuantum hesaplama söz konusu miktarlardaki veriyi kolayca işleyebilecek olsa da öncelikle kuantum bilişimin çok büyük miktarlardaki veriye erişebiliyor olması ve analiz için depolaması gerekecek. 

Uzmanlara göre kuantum hesaplama BT sistemlerinin evrimindeki bir sonraki aşama olacak. Mevcut bilgisayar teknolojilerinde kullanılan çok çekirdekli işlemcilerin birden fazla görevi aynı anda tamamlamayı mümkün kılması gibi kuantum işlemciler de bilgi işlem gücünde muazzam bir sıçrama yaratacak. Bu sayede en karmaşık görevler bile şu an gerekenden çok daha kısa sürelerde tamamlanabilecek.

Kuantum mekaniği prensiplerine dayanan ve klasik bilgisayarlara kıyasla çok daha hızlı ve paralel hesaplama yapabilen kuantum bilgisayarlar, kuantum bit’ler (qubit) olarak adlandırılan ve kuantum mekaniğinin temel alındığı bilgi birimlerini kullanıyor. Bu qubit’ler, klasik bit’lerin aksine hem 0 hem de 1 değerini aynı anda alabiliyor. Bu sayede kuantum bilgisayarlar, kuantum süperpozisyonu ve kuantum dolanıklık gibi kuantum mekaniği özelliklerinden faydalanarak problemleri çok hızlı biçimde çözebiliyor. Geleneksel bilgisayar sistemlerinde bit’ler ya 0 ya da 1 olurken süperpoziyon nedeniyle qubit’ler tutarlı bir biçimde aynı anda hem 0 hem de 1 olabiliyor. 

Kuantum hesaplama nedir?

Bilgi işleme için kuantum mekaniği prensiplerini kullanan bir hesaplama yöntemi olan kuantum hesaplama, kuantum süperpozisyonu ve kuantum dolanıklık gibi kuantum mekaniği özelliklerinden faydalanıyor. Kuantum süperpozisyonu, qubit’lerin aynı anda birden fazla değeri temsil edebileceği anlamına gelirken, kuantum dolanıklık ise birbirleriyle etkileşim halinde olan qubit’ler arasında özel bir bağlantı olduğunu ifade ediyor. Dolanıklık özelliği sayesinde bir qubit üzerinde yapılan ölçüm, kendisi ile dolanık olan diğer qubit üzerindeki durumunun belirlenmesini sağlıyor. Uzmanlara göre kuantum bilgisayarların hesaplama gücü, qubit’lerin süperpoziyon durumunda var olma kapasitesinde yatıyor. 

Kuantum depolama ve klasik depolama

Kuantum bilgisayarların temel zorluklarından başında depolama sistemlerinin uzun süreli depolama için uygun olmaması geliyor. Qbit’ler mevcut veri depolama sistemlerine aktarıldığında kuantum durumlarını kaybediyor ve bu nedenle veri kaybı ortaya çıkıyor. 

Kuantum parçacıkları çok kısa süre içinde bozulma ve özelliklerini kaybetme eğilimi gösterdikleri için uzun süre depolanamıyor. Dolayısıyla uzun süreli depolama yapılması günümüz şartlarında mümkün görünmüyor. 

Verinin depolanmasındaki zorluklar ve büyük veri kümelerini işleme gereksinimi göz önüne alındığında bulut teknolojileri kuantum hesaplama için en iyi çözüm olarak öne çıkıyor. Örneğin IBM, mevcut kuantum sistemlerini bulutla bağlantılı olarak inşa ediyor. 

Kuantum bilişim, ölçeklenebilirlik ve uyumsuzluk konularında bir takım zorluklarla karşılaşsa da geleneksel işlemcilerin gerektirdiği sürenin çok daha kısa bir bölümünde aynı anda birden çok işlemi gerçekleştirme yeteneği sayesinde analitik iş yükleri için güçlü bir araç haline geliyor.

Geleneksel depolamaya sahip kuantum bilgisayarlar

Kuantum bilgi işlem ve kuantum depolamanın mevcut bilgi işlem ve depolama sistemlerinin yerini alması pek olası görünmüyor. Klasik bilgi işlem ve depolama altyapısını kullanmak özellikle küçük, basit, tekrarlanabilir görevleri içeren günlük sorunların üstesinden gelmek için halen en kolay ve en ekonomik çözüm olmaya devam ediyor. Ek olarak kuantum hesaplama malzeme bilimi, iklim araştırmaları ve ilaç geliştirme gibi alanlarda büyük ilerlemeler vadediyor. Bazı şirketler elektrikli otomobiller için daha hafif ve daha güçlü piller geliştirmek ve yeni ilaçlar keşfetmeye yardımcı olmak için şimdiden kuantum hesaplamayı kullanarak deneyler yapıyor.

Kuantum bilgisayarların sınırlı depolama yetenekleri, veri ve bilgi çıkışı için klasik depolama sistemlerine bağımlı olmaya devam edileceği anlamına geliyor. Bu durumun aşılabilmesi için bu teknolojinin büyük veri kümelerini işleyebilmeyi mümkün hale getirmesi gerekiyor. Günümüzün üst düzey depolama sistemlerinden özellikle bulut tabanlı olanların bu görev için son derece yeterli olacağı düşünülüyor.