Kuantum köşe yazarı, Yeni Yıl kararınız bu yıl kuantum hesaplamayı anlamaksa, bu alandaki en büyük beyinlerden bazılarıyla konuşan 9 yaşındaki bir podcast yayıncısından ipucu alın, diyor Karmela Padavic-Callaghan
IBM’in Quantum System Two’su Almanya’daki bir veri merkezinde sergileniyor
Kuantum hesaplama bugünlerde haberlerde oldukça sık karşımıza çıkıyor gibi görünüyor. Muhtemelen yayınlarınızı süsleyen kuantum çiplerini ve onların tuhaf, steampunk benzeri soğutma sistemlerini dergi ve gazete sayfalarında görmüşsünüzdür. Politikacılar ve iş dünyası liderleri de duyurularında “kuantum” kelimesini daha sık kullanıyor. Eğer tüm bunlar hakkında biraz kafanız karıştıysa, kuantum hesaplamanın neyle ilgili olduğunu nihayet anlamak için Yeni Yıl kararı almak için iyi bir yıl.
Bu iddialı bir hedef ve zamanlaması da kesinlikle mantıklı. Kuantum hesaplama endüstrisi geçtiğimiz yıl pek çok bilimsel başarıya imza attı ve bu alanın değeri şu anda 1 milyar dolardan fazla; bu rakamın önümüzdeki iki yıl içinde ikiye katlanması bekleniyor. Ancak paranın olduğu ve ilginin arttığı her yerde, bol miktarda abartılı reklamın da olması kaçınılmazdır.
Bir kuantum bilgisayarın ne zaman ve nasıl geleneksel bilgisayarları geride bırakabileceği konusunda pek çok soru var. Matematikçiler ve teorisyenler bunlardan bazılarına cevap verebilir, ancak yapabileceğimiz en iyi şey daha iyi kuantum bilgisayarlar oluşturmak ve onlarla biraz uğraşmak olabilir. Ancak bu bile kolay değil: Daha iyi bir kuantum bilgisayarın nasıl oluşturulacağı konusunda geniş bir fikir birliği yok.
Kuantum hesaplama meraklıları için durumu daha da kötüleştiren kuantum mekaniğini kavramak gerçekten zordur. Fizikçiler, süperpozisyonlar veya dolanıklık gibi tuhaf kuantum olaylarını tam olarak nasıl anlamlandırmamız gerektiği konusunda hâlâ anlaşamıyorlar. Ancak kuantum hesaplamanın hayati bileşenleri tam olarak bu tuhaf özelliklerdir.
Bu çok zor geliyorsa, yalnız değilsin. Ancak bu engellerin aşılamaz olmadığına inanıyorum. Sadece çocuklara bakın.
Eskiden bir lise öğretmeniydim ve derslerimde her zaman derslerden sonra bana kuantum hesaplamayla ilgili şaşırtıcı derecede teknik sorular sormak için geri kalan birkaç öğrenci vardı. Meraklıydılar ve matematik ve fizikteki ustalıkları çok ileri düzeyde olmasa bile, harika sorular sormaya yetecek kadar öğrenmeleri için bu yeterliydi. Bir yıl, yaz boyunca çevrimiçi bir kuantum hesaplama kursunu tamamladıktan sonra bir öğrenci sırf eğlence olsun diye bana geldi ve kuantum bilgisayar kodu yazma konusunda benden daha çok şey biliyorlardı! Ertesi yılı, normalde yalnızca üniversite öğrencilerine öğreteceğim dersler üzerinde çalışarak geçirdik.
Birkaç ay önce, genç yaşta başlayan başka bir kuantum bilgisi arayan kişi buldum. Kai adlı 9 yaşındaki bir YouTuber, The Quantum Kid adlı bir podcast’in ortak sunuculuğunu yapıyor. Bu podcast’te kendisi dünyanın önde gelen uzmanlarından bazılarına kuantum bilgisayarları hakkında sorular sorarken 88.000’den fazla abone de onunla birlikte izliyor ve öğreniyor.
Kai’nin yardımcı sunucusu, bilim yazarlığı alanında uzun bir kariyere sahip bir fizikçi olan annesi Katia Moskvitch’tir. Moskvitch, kuantum bilgisayarların gerçekten çalışmasına yardımcı olan geleneksel bilgi işlem cihazları üreten bir şirket olan Quantum Machines’te çalışıyor, dolayısıyla sektöre yabancı değil. Kai, podcast’e büyük bir merak ve heyecan katıyor ve kuantum hesaplama hakkındaki modern fikirlerimizin şekillenmesinde büyük rol oynayan insanlara sorular sorma ayrıcalığına sahip.
Peter Shor, en ünlü kuantum hesaplama algoritmasını formüle etti ve podcast’e katılarak Kai ile kuantum bilgisayarların sürdürülebilirliği iyileştirme ve iklim değişikliğiyle mücadele konusunda ne yapabileceğini konuştu. Nobel ödüllü ve eski ABD Enerji Bakanı Steven Chu da aynı bölümde yer alıyor. Kuantum hesaplama algoritmaları konusunda etkili bir uzman olan bilgisayar bilimcisi Scott Aaronson, Kai ile kuantum mekaniğinin zaman yolculuğuna izin verip vermediği ve böylesine hayal ürünü bir fikrin bile teoride kuantum hesaplamayla bazı bağları olup olmadığı hakkında sohbet ediyor. Çalışmaları bugün kuantum bilgisayarların başarısını nasıl ölçtüğümüzü etkileyen bir başka fizikçi olan John Preskill, robot bilimci Ken Goldberg ile birlikte kuantum hesaplama ve robot bilimi hakkında sohbet etmek için geliyor.
Kai ve yardımcı sunucu (ve annesi) Katia Moskvitch
Açık olmak gerekirse, The Quantum Kid size mutlaka kuantum bilişimi hakkında kesin matematiksel bilgi sağlamayacaktır, ancak harika bir başlangıç ve alanın en büyük isimlerinden bazılarından bilgi almanın büyüleyici bir yoludur. Çoğu bölüm, süperpozisyon durumları veya Heisenberg belirsizlik ilkesi gibi kuantum mekaniğinin temellerine değiniyor, ancak bunları gerçekten ayrıntılı olarak anlamak için, belki de aşağıdaki gibi bir yayında daha fazlasını okumanızı tavsiye ederim: Yeni Bilim Adamı.
The Quantum Kid’in değeri ve çekiciliği, Kai’nin, kuantum bilgisayarları hakkında bildiğiniz tek şeyin, onların bir şekilde özel ve potansiyel olarak çok güçlü olduğu olması durumunda aklınıza gelebilecek soruları tam olarak sormasında yatmaktadır. Başka bir deyişle, kuantum bilgisayarlarını nihayet anlamaya karar verdiyseniz ancak hiçbir şey bilmediğinizi düşünüyorsanız, Kai size yine de meraklı olmanızı ve soru sormanızı söylemek için burada. (Kuantumla ilgili her şeyin çetrefilli dünyasında size rehberlik etmekten de memnuniyet duyarım.)
Kuantum bilgisayarlar uzayı keşfetmemize veya geçmişe yolculuk yapmamıza yardımcı olabilir mi? Daha akıllı robotlar yapmamıza ve iklim değişikliğiyle mücadele etmemize yardımcı olabilirler mi? Bunları uçak navigasyonunu daha iyi hale getirmek veya şu anda bir fantezi gibi görünen materyaller oluşturmak için kullanacak mıyız? Bu soruların yanıtları karmaşık, incelikli ve belirsizliklerle doludur. Bunu 9 yaşındaki heyecanlı bir çocuğa açıklamak netlik ve nezaket gerektirir; bu, The Quantum Kid izleyicilerinin de faydalandığı bir şeydir. Peter Shor’un, mevcut kuantum bilgisayarların genel olarak Kai’nin coşkusunu tamamen kırmadan dünyayı değiştirecek kadar güçlü olmadığını tekrar tekrar söylemesini duymak hoşuma gitti.
İlk bölümde fizikçiler Renato Renner, Kai’ye “potansiyel olarak yeni şeyler yapabilen yeni bir makineyle büyüyeceğinizi ve onu nasıl kullanacağınızı düşünmeniz gerektiğini” söylüyor, bu da podcast için iyimser, geleceğe dönük bir ton oluşturuyor ve birçok konuğu tarafından da yankılanıyor.
Bu aynı zamanda bu yıl başlatacağınız herhangi bir kuantum öğrenme projesinde benimsemeniz gereken doğru tutumdur; Kai’nin coşkusu, hayal gücü ve merakı ile misafirlerinin köklü ve incelikli uzmanlığının bir karışımı. Kuantum hesaplama karmaşık ve uyarılarla dolu, ancak bu onun tamamen yeni olduğunu gösteriyor ve daha heyecan verici ne olabilir? Ve eğer 9 yaşındaki bir çocuk bunun tadına bakabiliyorsa, siz de kesinlikle bir şans verebilirsiniz.
