Quantum Bit (Qubit) Nedir?

Quantum Bit (Qubit) süperpozisyonda bulunabilmektir. Bu da aynı anda birden fazla durumda bulunabildiğini gösterir. Quantum Bit (Qubit) aynı anda bir 0, bir 1 veya ikisini birden tutabilir. Yani çok hızlı çalışabilir ve tek seferde birkaç hesaplama yapabilir.

Başka bir deyişle iki durumlu kuantum mekaniği sistemidir.

Qubit’ler ve bit’ler arasında belli farklar vardır. Bit, bilişimde bilginin en basit birimidir. İki olası değere sahiptir. Genellikle 0 ve 1 ile etiketlenir. Bu kapalı ve açık, düşük ve yüksek voltaj seviyeleri gibi anlamlara gelir.

Geleneksel bilişim bakış açısından ele alınca bir bit tek seferde sadece bir durumu sürdürebilir.

Kuantum bilişimde bir quantum bit (qubit) bir veri birimidir. Kuantum bilişimde qubit’ler aynı anda birkaç durumda bulunabilir (süperpozisyon). Veri tanımlamak için süperpozisyon kullanmak geleneksel bilgisayarlara kıyasla ciddi avantajlara sahiptir.

Kuantum kapıları ve ölçüleri qubit’lerde gerçekleştirilen iki ana işlemdir. En ufak müdahale bile hassas süperpozisyon durumunu mahvedebileceğinden çok dikkatli bir biçimde kullanılmalıdır.

Quantum bit (Qubit) içerisinde elektron rotasyonu aynı anda yukarı ve aşağıdır. Bu süperpozisyon durumunun ölçümü eşit şanslarla döner; yukarı veya aşağı. Kuantum süperpozisyon durumunun birçok türünden biridir.

Algoritma karmaşıklığıyla kuantum bilgisayar oluşturmak için gerekli qubit sayısı hızla artıyor. Sonuç olarak geleneksel bilgisayarlarda çözülemeyen bazı görevler kuantum bilgisayarla kolaylıkla halledilebiliyor.

Qubit’in doğrusal optik kuantum bilişim için ideal olduğu ortaya kondu. Birçok faydalı kuantum algoritması için temel olarak kullanılabilir.

Örneğin saniyenin on binde birinde quantum bit (qubit) güvenli bir iletişim kanalı geliştirebilir. Dolanıklık, polarizasyon, yönlülük ve diğer fiziksel özelliklerin manipülasyonuyla uzaktan hacklenemez.

Tüm olası şifreleri tek seferde değerlendirebilir ve işlemlerin hem önceki hem de sonraki aşamalarına dayanan keyfi hesaplama zinciri oluşturabilir. Ayrıca uzayın birçok farklı konumunda hesaplamalar yaparak büyük paralellikler oluşturabilir.

Quantum bit (Qubit) kuantum bilişimin en önemli taraflarından biridir. Tüm hesaplamalar doğrusal olmayan bir yöntemle gerçekleştirilir. Doğası gereği tahmin edilemezdir ve tüm qubit’ler iç içedir.

İşte bu özelliklerden dolayı qubit’ler geleneksel bilgisayarların yapamadığı birçok karmaşık hesaplamayı gerçekleştirebilir. Geleneksel bilgisayarların çözemediği karmaşık sorunların çözebilirler.

Bir kuantum bilgisayarının iç paralelliği qubit’lerin süperpozisyonundan kaynaklıdır. Bu paralellik David Deutsch adlı bilim insanına göre masaüstü bir bilgisayar tek bir hesaplamayı yaptığı zamanda bir kuantum bilgisayarının milyonlarca işlem yapmasına izin verir.

Bu bağlamda 30 qubit bir bilgisayar 10 teraflop’ta çalışan bir süper bilgisayarın hızına eşittir. Normal bir masaüstü bilgisayar ise birkaç gigaflop’ta çalışır.