Paul Beniof, 1981 yılında Max Planck’ın enerjinin sürekli değil de kesikli değerlerdeki, m,n,k enerji kuantlarla salındığını öne sürdüğü fikrinden yola çıkarak kuantum bilgisayar konsep’tini teoriye dönüştürdü. Bu yıldan itibaren kuantum bilgisayarların üretimi ve insanların günlük hayatlarında kuantum bilgisayarları kullanabileceği düşüncesi özellikle kuantum fiziğindeki ve teknolojideki yeni gelişmelerle daha da yaygınlaşmaya başladı. Kuantum bilgisayar düşüncesi, maddeyi ve enerjiyi atom ve atom altı seviyede açıklamaya çalışan kuantum teorisinin temel ilkeleri üzerinde geliştirilmektedir. Bu bilgisayarlar işlem yaparken; kuantum bitleri (kübit), süper pozisyon ve kargaşa kuramı gibi kuantum fenomen’lerini kullanırlar. Bu sayede kuantum bilgisayarlar, sıradan bilgisayarların tek başlarına gerçekleştiremeyeceği zorlu işlemleri kolaylıkla yapabilirler.

Kuantum bilgisayarlar hangi açıdan avantajlı? Kuantum bilgisayarların çok ilginç bir özelliği var: Klasik bilgisayarların tersine sadece “evet – hayır”, “var – yok”, “açık – kapalı”, “1 – 0” değerleriyle çalışmıyorlar. Aynı anda hem 1 hem de 0 değerini alabiliyorlar. Kuantum fiziğinde buna süper pozisyon veya üst üste bindirme özelliği diyoruz. Kuantum bilgisayarlar bunu atomlar, elektronlar ve fotonlarla yapabiliyor. Bildiğiniz gibi atomlar bizi oluşturan maddenin yapı taşları ve elektronlar da manyetik alanlar ile elektrik enerjisinden sorumlu. Fotonlar ise bildiğimiz gün ışığını meydana getiriyor. Kuantum bilgisayarlar gözle görebileceğimiz büyüklükteki bilgisayar çip’leri yerine bu mikroskobik sistemlerle, atom ve parçacık boyutundaki işlemcilerle çalışıyor.

 Kuantum Fenomenleri Neden Önemlidir?

Karmaşa ve süper pozisyon fenomenlerin ( Bir nesne, olay ya da sürecin nesnel gerçekliğini vurgulayan bir ifadedir. )  gelişmiş bilgisayarlar için bize birçok açıdan yarar sağlar. Bu iki fenomen’in kuantum bilgisayarların sıradan bilgisayarların asla yapamayacağı büyük ve karmaşık işlemler ve hesaplamaların yapılmasını sağlar. Kuantum bilgisayarlar şaşırtıcı derecede güçlüdür ve bu bilgisayarlar işlem yaparken kullanıcıya sağladığı kapasitenin tamamını kullanmazlar. Klasik bilgisayarlarda bilgi 0’lar ve 1’ler şeklinde temsil edilirken kuantum bilgisayarlarda bilgi temsil etme süreci kuantum fiziği yasalarına göre gerçekleşir yani 1’ler ve 0’lar ya da 0’lar ve 1’ler bilgiyi eş zamanlı temsil edebilirler. Bu süper pozisyon ilkesiyle mümkün olur. Gerçek dünyada 0’lar ve 1’ler le temsil edilen bitler uzayda herhangi bir zamanda dört olası durumda bulunabilirken kuantize (reel sayılar kümesi sürekli bir kavramı ifade ederken, doğal sayılar kümesi kuantize edilmiş bir kavramı temsil eder. Dijital teknoloji de kuantize edilmiş olgularla doludur.) edilmiş dünyada bu dört olası durum süper pozisyon ilkesine göre aynı zamanda uzayda gözlemlenebilir.

Bu ilginç ilkeler, zor problemleri çözmek için bilgisayarlara büyük bir hesaplama gücü sağlar. Örneğin bir kuantum bilgisayarın Shor   (algoritması 1994’te Amerikalı matematikçi Peter W. Shor tarafından geliştirilmiş bir algoritmadır) Bu algoritma kuantum bilgisayarlarında. algoritmasını kullanarak çarpanlara ayırma işlemi yapmasını ele alalım. Shor algoritması iki kısımdan oluşur. Birinci kısım problemi bulunan bir asal çarpandan, fonksiyonun periyodunu bulana kadar değiştirir. İkinci kısımda ise algoritma Fourier (Fonksiyonların karmaşık üslü sayıların toplamı olarak gösterilmesine Fourier serisi gösterimi denir) dönüşümü kullanarak bir periyot bulur. Problem verilen tam sayının asal çarpanını bulmak için beş adımda değerlendirilebilir. Teknoloji hızla ilerliyor uyum sağlayamayan ülkeler gelişen ülkelerin sömürgesi olacaktır. Bizim ülkemizde AR GE için; bütçeden yeterli ödeneği ayırmalı ve Üniversite ile Özel sektör diyaloğunu sağlamalıdır.