Bir saniye…
Önceki yazımızda tam burada durmuştuk.
Dünyanın en güçlü süper bilgisayarı LineShine…
13 milyonun üzerinde işlemci çekirdeği ve HPL testinde saniyede yaklaşık 2.200 katrilyon işlem, yani 2,198 exaflop hesaplama gücü…
Kullandığımız kaba insan-hesap hızı varsayımıyla, LineShine’ın bir saniyede yaptığı büyüklükteki hesabı dünyadaki 8 milyar insanın yaklaşık 9 yıl boyunca durmaksızın yapması gerekiyordu.
Düşünün…
8 milyar insan.
9 yıl.
LineShine: 1 saniye.
İnsanlığın klasik hesaplamada ulaştığı nokta gerçekten baş döndürücü.
Peki bundan daha ötesi ne olabilir?
Şimdi LineShine’ı bir kenara bırakalım ve bambaşka bir kapıyı açalım.
Çünkü karşımızdaki makine, LineShine’ın daha büyüğü veya daha hızlısı değil.
Başka türlü hesap yapan bir bilgisayar.
Adı:
10.000 yıl, 200 saniyeye indi
Yıl 2019.
Google’ın Sycamore adlı kuantum işlemcisi sahneye çıktı.
Çip 54 fiziksel kübit olarak tasarlanmıştı; tarihî deneyde bunların 53 çalışan kübiti kullanıldı.
Google, Sycamore’a kuantum işlemcileri sınamak için tasarlanmış özel bir örnekleme problemi verdi.
Sycamore’un süresi:
200 saniye.
Google’ın o dönemdeki tahminine göre dünyanın en güçlü klasik süper bilgisayarlarından birinin aynı işi yapması:
10.000 yıl
sürebilirdi.
Bir tarafta:
10.000 yıl.
Diğer tarafta:
3 dakika 20 saniye.
Bu sonuç, kuantum hesaplama tarihinde önemli bir dönüm noktasıydı.
Fakat asıl şaşırtıcı olan bundan sonra yaşandı.
Aradan yalnızca beş yıl geçti.
Google bu kez:
Willow
adlı yeni kuantum işlemcisini tanıttı.
10²⁵ yıl, beş dakikanın altına indi
Willow:
105 kübit.
Google, Willow üzerinde Random Circuit Sampling — RCS adı verilen özel bir kuantum benchmark’ı çalıştırdı.
Willow’un süresi:
5 DAKİKADAN AZ.
Google’ın tahminine göre dönemin en hızlı klasik süper bilgisayarlarından birinin aynı hesaplamayı tamamlaması için gereken süre:
10²⁵ YIL.
Bu sayı:
10.000.000.000.000.000.000.000.000 yıl.
Evrenin yaşı yaklaşık:
13,8 milyar yıl.
Başka bir ifadeyle Google’ın klasik bilgisayar için hesapladığı süre, evrenin bugünkü yaşının yaklaşık:
725 TRİLYON KATI.
Willow?
Beş dakikadan az.
Bir tarafta evrenin yaşının yüzlerce trilyon katı bir süre…
Diğer tarafta:
Bir kahve hazırlayacak kadar zaman.
Burada mutlaka bir sınır çizelim.
Bu sonuç:
“Willow bütün hesaplarda süper bilgisayardan bu kadar hızlıdır.”
anlamına gelmiyor.
Bu karşılaştırma, kuantum bilgisayarların avantajını ortaya çıkarmak için kullanılan özel bir RCS benchmark’ına ait.
Willow’a hava tahmini verirseniz aynı farkı göremezsiniz.
Devasa bir mühendislik simülasyonu verirseniz yine göremezsiniz.
Büyük bir yapay zekâ modelini eğitmek istediğinizde bugün hâlâ GPU’lara ve süper bilgisayarlara ihtiyacınız var.
Kuantum bilgisayarın devrimi zaten burada:
Süper bilgisayarı onun oyununda yenmek değil; klasik bilgisayarın son derece zorlandığı bazı problemlerde başka bir oyun kurmak.
Burada artık yalnızca daha hızlı bir bilgisayardan söz etmiyoruz.
İnsan → Süper Bilgisayar → Kuantum
Şimdi üç dünyayı yan yana koyalım.
İnsan.
LineShine.
Kuantum bilgisayar.
İnsan ile LineShine arasındaki fark büyük ölçüde hesaplama hızında ve ölçeğinde.
İnsan klasik yöntemlerle hesap yapıyor.
LineShine da klasik hesaplama ilkeleriyle çalışıyor.
Fakat bunu insanla kıyaslanamayacak büyüklükte ve hızda gerçekleştiriyor.
8 milyar insan → yaklaşık 9 yıl.
LineShine → 1 saniye.
Kuantum bilgisayara geçtiğimizde ise soru değişiyor.
Artık:
“Kaç kat daha hızlı?”
sorusu tek başına yeterli değil.
Çünkü kuantum bilgisayar belirli problem sınıflarında farklı fizik kurallarını hesaplamanın içine sokuyor.
Süper bilgisayar adeta:
“Aynı hesaplama dünyasında çok daha hızlıyım.”
diyor.
Kuantum bilgisayar ise:
“Bazı problemleri başka türlü hesaplayabilirim.”
diyor.
Aradaki fark küçük görünse de bilgisayar tarihinin yönünü değiştirebilecek kadar büyük.
Bugün cebimizdeki telefondan LineShine’a kadar klasik dijital dünyanın temelinde aynı bilgi birimi bulunuyor:
Bit.
Bir bit ya:
0
ya da:
1
değerini alır.
Milyarlarca transistör bu iki durum üzerinden işlem gerçekleştirir.
Kuantum bilgisayarın temel bilgi birimine ise:
Kübit — Qubit
diyoruz.
İşin tuhaflaşmaya başladığı yer burası.
Çünkü bir kübit, ölçülmeden önce yalnızca 0 veya yalnızca 1 olmak zorunda değildir.
0 ve 1 durumlarının kuantum süperpozisyonunda bulunabilir.
Bu, yarısı 0 yarısı 1 olan klasik bir karışım değildir.
Kuantum mekaniğine özgü bir durumdur.
Kuantum bilgisayarın olağanüstü hesaplama potansiyelini anlamak için üç kavramı birlikte düşünmek gerekir:
Süperpozisyon
Kübitlerin kuantum durumlarının birden fazla temel durumun birleşimi şeklinde bulunabilmesi.
Dolanıklık
Birden fazla kübitin artık birbirlerinden tamamen bağımsız tanımlanamayacak ortak bir kuantum durumu oluşturabilmesi.
Kuantum girişimi
Farklı kuantum yollarının birbirlerini güçlendirmesi veya söndürmesi.
Kuantum algoritmalarının asıl gücü bu üç özelliğin birlikte kullanılmasından doğuyor.
Burada sık yapılan bir yanlış anlaşılmayı düzeltelim.
Kübit belirli bir parçacığın adı değildir.
Bir elektronun spini kübit olarak kullanılabilir.
Bir fotonun polarizasyonu kullanılabilir.
Tuzaklanmış iyon kullanılabilir.
Nötr atom kullanılabilir.
Süperiletken elektrik devrelerinin kuantum durumları kullanılabilir.
Dolayısıyla:
“Elektron bir kübittir.”
demek tam olarak doğru değildir.
Doğrusu:
“Elektronun belirli kuantum durumları bir kübit olarak kullanılabilir.”
Bu nedenle bugün kuantum bilgisayar yarışında tek bir teknoloji yok.
Google ve IBM süperiletken devrelerle ilerliyor.
Quantinuum tuzaklanmış iyonlar kullanıyor.
QuEra ve Atom Computing nötr atomlar üzerinde çalışıyor.
Foton tabanlı kuantum bilgisayar geliştiren ekipler bulunuyor.
D-Wave ise kuantum tavlama adı verilen farklı bir yaklaşım kullanıyor.
Aslında dünyada yalnızca:
“En güçlü kuantum bilgisayarı kim yapacak?”
yarışı yaşanmıyor.
Daha temel bir soru var:
“Kuantum bilgisayar yapmanın en iyi yolu hangisi?”
Bunun cevabını henüz bilmiyoruz.
Şimdi rakamların insan zihnini zorlamaya başladığı noktaya gelelim.
1 kübit:
2 temel durum.
2 kübit:
4.
10 kübit:
1.024.
20 kübit:
1.048.576.
50 kübitlik bir kuantum durumu yaklaşık:
1,126 katrilyon
temel durumun genlikleriyle tanımlanabilir.
105 kübit ise:
2¹⁰⁵ ≈ 4 × 10³¹
temel durumun genliklerini içeren bir kuantum durum uzayı demektir.
Yaklaşık olarak 4’ün arkasına 31 sıfır koyduğunuz büyüklükte bir sayı.
Fakat burada popüler anlatımlarda yapılan önemli bir hataya düşmemek gerekiyor.
Kuantum bilgisayar:
“Bütün bu ihtimalleri aynı anda hesaplıyor ve hepsinin cevabını önümüze koyuyor.”
demek değildir.
Ölçüm yaptığınızda 2¹⁰⁵ ayrı cevabı okuyamazsınız.
Kuantum algoritmasının asıl mahareti başka yerde.
Bu devasa durum uzayındaki olasılık genliklerini kuantum girişimi yoluyla yönlendirebilir.
Bazı hesaplama yolları birbirini güçlendirir.
Bazıları birbirini söndürür.
İyi tasarlanmış bir algoritma, aradığımız sonucun ölçümde ortaya çıkma ihtimalini yükseltmeye çalışır.
Dolayısıyla kuantum bilgisayarın gücü yalnızca çok büyük bir durum uzayına sahip olması değildir.
Olasılıkların davranışını hesaplamanın bir parçası hâline getirmesidir.
Kuantum mekaniğinin belki de en şaşırtıcı taraflarından biri:
Dolanıklık.
İki kuantum sistemi öyle bir ortak duruma getirilebilir ki artık her birini diğerinden tamamen bağımsız olarak tanımlamak mümkün olmaz.
Birbirlerinden çok uzaklaştırılsalar bile ölçüm sonuçları arasında klasik fiziğin açıklayamadığı korelasyonlar ortaya çıkabilir.
Einstein’ın kuantum mekaniğinden rahatsız olduğu temel noktalardan biri buydu.
1935 yılında Einstein, Podolsky ve Rosen meşhur EPR tartışmasını ortaya koydular.
Sonrasında John Bell’in teoremi ve yapılan deneyler, doğanın Einstein’ın tercih ettiği türden yerel gizli değişkenlerle açıklanamayacağını gösterdi.
Ancak burada başka bir efsaneyi de düzeltelim.
Dolanıklık:
“Dünya’daki elektrona müdahale ettim, Güneş’teki elektrona aynı anda mesaj gönderdim.”
anlamına gelmez.
Dolanıklık sayesinde ışıktan hızlı kullanılabilir bilgi gönderemiyoruz.
Fakat ortaya çıkan gerçek yine de olağanüstü.
Doğa, gündelik hayatımızdan geliştirdiğimiz sezgilerden çok daha garip çalışıyor.
Kuantum bilgisayar ise bu garipliği yalnızca gözlemlemekle yetinmiyor.
Onu hesaplama kaynağına dönüştürmeye çalışıyor.
2019’dan 2025’e: Sıçramaya bakın
Google’ın kuantum gelişimini yan yana koyduğumuzda tablo daha çarpıcı hâle geliyor:
2019 Sycamore 53 çalışan kübit 200 saniye Google tahminiyle ~10.000 yıl
2024 Willow 105 kübit < 5 dakika Google tahminiyle ~10²⁵ yıl
2025 Willow + Quantum Echoes 105 kübitlik platform Yeni algoritma Klasik yaklaşıma karşı ~13.000×
2025’te Google, Willow üzerinde Quantum Echoes adlı doğrulanabilir bir kuantum algoritmasıyla en iyi klasik yaklaşıma kıyasla yaklaşık 13.000 katlık hız avantajı bildirdi. Çalışmanın moleküler yapıların incelenmesi gibi gerçek bilimsel uygulamalara uzanan bir yönü de bulunuyor.
Bu gelişme önemli.
Çünkü soru artık yavaş yavaş:
“Kuantum bilgisayar klasik bilgisayarın yapamadığı özel bir benchmark’ı yapabiliyor mu?”
olmaktan çıkıyor.
Yeni soru:
“Bu avantajı gerçek bilimsel problemlerde kullanabilir miyiz?”
Burada:
“Dünyanın en güçlü kuantum bilgisayarı hangisi?”
diye sormak kolay.
Cevap vermek ise zor.
Çünkü kuantum bilgisayarlarda yalnızca kübit sayısına bakarak sıralama yapılamaz.
Sistem Teknoloji Ölçek Öne çıkan yönü
IBM Heron r3 Süperiletken 156 kübit Yüksek kaliteli kapı tabanlı işlemci
IBM Nighthawk r2 Süperiletken 120 programlanabilir kübit 100.000+ devre/sn
Google Willow Süperiletken 105 kübit Hata düzeltme ve kuantum avantajı
Quantinuum Helios Tuzaklanmış iyon 98 fiziksel kübit Yüksek doğruluk, tam bağlantı
QuEra Aquila Nötr atom 256 fiziksel kübit Programlanabilir atom dizisi
D-Wave Advantage2 Kuantum tavlama 4.400+ kübit Optimizasyon odaklı farklı mimari
IBM’in Ağustos 2026’da duyurduğu Nighthawk r2, 120 programlanabilir kübite sahip ve saniyede 100.000’den fazla kuantum devresi çalıştırabiliyor. IBM, işlem hacminin Heron sistemlerine kıyasla 25 kata kadar arttığını bildiriyor.
Quantinuum’un Helios sistemi ise 98 fiziksel kübite sahip. Ancak tuzaklanmış iyon mimarisi, tam bağlantı ve yüksek doğruluk oranlarıyla dikkat çekiyor. Quantinuum tek kübit kapılarında %99,9975, iki kübit kapılarında %99,921 doğruluk bildiriyor.
D-Wave Advantage2’de ise:
4.400’den fazla kübit
bulunuyor.
Peki D-Wave, 105 kübitlik Willow’dan yaklaşık 42 kat daha güçlü mü?
Hayır.
Çünkü D-Wave, Willow ile aynı mimaride değil.
D-Wave kuantum tavlama yaklaşımını kullanıyor ve özellikle belirli optimizasyon problemlerine odaklanıyor.
Bunu bir yük trenini Formula 1 otomobiliyle karşılaştırmaya benzetebiliriz.
Tren çok daha fazla yük taşır.
Formula 1 aracı çok daha hızlıdır.
Hangisi daha güçlü?
Sorunun cevabı ne yapmak istediğinize bağlıdır.
Kuantum bilgisayarlarda da durum benzer.
Kuantum bilgisayarların önündeki en büyük sorunlardan biri:
Hata.
Kübitler son derece hassastır.
Isı…
Titreşim…
Elektromanyetik gürültü…
Kontrol kusurları…
Çevreyle etkileşim…
kuantum durumlarını bozabilir.
10.000 kübitiniz olabilir.
Ama sürekli hata yapıyorlarsa bu sayı tek başına çok şey ifade etmez.
Bu nedenle kuantum dünyasının en kritik çalışma alanlarından biri:
Kuantum hata düzeltme.
Birden fazla fiziksel kübit kullanılarak daha güvenilir bir:
mantıksal kübit
oluşturulmaya çalışılıyor.
Google Willow’un önemli taraflarından biri de burada.
Google, Willow ile kübit dizisi büyütüldükçe belirli hata düzeltme düzeneklerinde hata oranlarının üstel biçimde azaltılabildiğini gösterdi.
Kuantum yarışının dili bu nedenle değişiyor.
Yakın gelecekte:
“Kaç fiziksel kübitiniz var?”
sorusundan çok:
“Kaç güvenilir mantıksal kübitiniz var?”
diye soracağız.
Ardından daha önemli soru gelecek:
“Bu mantıksal kübitlerle hata yapmadan ne kadar uzun hesaplama gerçekleştirebiliyorsunuz?”
İşte gerçek kuantum bilgisayara giden yol burada.
Word açmak için kuantum bilgisayara ihtiyacımız yok.
Film izlemek için de.
Muhasebe programımızı kuantum bilgisayara taşımamız gerekmiyor.
Hava tahmini, büyük mühendislik simülasyonları ve yapay zekâ eğitimi gibi alanlarda klasik süper bilgisayarlar uzun süre vazgeçilmez olmaya devam edecek.
Kuantum bilgisayarın hedefi başka:
Klasik bilgisayarların yapısal olarak çok zorlandığı belirli problemler.
Moleküler simülasyonlar.
Kuantum kimyası.
Yeni ilaç adayları.
Yeni malzemeler.
Batarya kimyası.
Yeni katalizörler.
Bazı optimizasyon problemleri.
Belirli matematik problemleri.
Kriptografi.
Belki bugün algoritmasını bile keşfetmediğimiz başka alanlar…
Kuantum bilgisayarın gelecekteki en büyük kullanım alanını bugün henüz bilmiyor olmamız bile mümkün.
İnternetin ilk yıllarında sosyal medyayı, bulut bilişimi veya bugünkü üretken yapay zekâyı öngöremediğimiz gibi.
Hayır.
Bazı özel problemlerde kuantum bilgisayar üstün olabilir.
Çok sayıda problemde klasik bilgisayar daha mantıklı olmaya devam edecektir.
Geleceğin modeli büyük ihtimalle rekabetten çok:
İş birliği.
Bir hesaplama merkezi düşünün.
CPU.
GPU.
Süper bilgisayar.
Yanında:
QPU — Quantum Processing Unit.
Problemin klasik bölümünü CPU ve GPU sistemleri çözüyor.
Devasa simülasyonları süper bilgisayar gerçekleştiriyor.
Kuantum avantajı bulunan özel alt problem QPU’ya gönderiliyor.
Sonuç tekrar klasik sisteme geliyor.
Geleceğin süper bilgisayarı belki de yalnızca bir süper bilgisayar olmayacak.
Hibrit bir hesaplama fabrikası olacak.
Bana göre hikâyenin en heyecan verici taraflarından biri burada başlıyor.
Bir tarafta:
Süper bilgisayar.
Muazzam klasik hesaplama gücü.
Diğer tarafta:
Kuantum bilgisayar.
Belirli problemlerde farklı bir hesaplama biçimi.
Ortada:
Yapay zekâ.
Bir ilaç laboratuvarını düşünün.
Yapay zekâ milyonlarca molekül arasından adaylar belirliyor.
Yeni moleküller tasarlıyor.
Kuantum işlemci, molekülün elektronik yapısındaki klasik bilgisayar için çok zor belirli hesaplamalara yardımcı oluyor.
Süper bilgisayar büyük ölçekli simülasyonları gerçekleştiriyor.
Yapay zekâ sonuçları değerlendiriyor.
Yeni aday oluşturuyor.
Tekrar hesaplıyor.
Tekrar öğreniyor.
Yeni deney tasarlıyor.
Ortaya sürekli çalışan bir keşif döngüsü çıkıyor:
YAPAY ZEKÂ → KUANTUM → SÜPER BİLGİSAYAR → SİMÜLASYON → YAPAY ZEKÂ
İlişki tek yönlü değil.
Yapay zekâ, kuantum bilgisayarların kontrolünde, kalibrasyonunda ve hata düzeltmesinde de kullanılabilir.
Belki önümüzdeki büyük teknolojik sıçramayı tek başına:
Yapay zekâ
kelimesiyle açıklamayacağız.
Tek başına:
Kuantum
da demeyeceğiz.
Asıl dönüşüm:
YAPAY ZEKÂ + SÜPER BİLGİSAYAR + KUANTUM
üçlüsünün birleşmesinden doğabilir.
İnsan önce parmaklarıyla saydı.
Abaküsü yaptı.
Mekanik hesap makinelerini geliştirdi.
Vakum tüpleri geldi.
Transistör…
Mikroişlemci…
Kişisel bilgisayar…
İnternet…
Süper bilgisayar…
GPU…
Yapay zekâ…
Bugün LineShine saniyede yaklaşık:
2.200 KATRİLYON İŞLEM
ölçeğine ulaşabiliyor.
Dünyadaki 8 milyar insanın yaklaşık 9 yıllık hesaplama ölçeği:
LineShine için 1 saniye.
İnsan buna bakıp:
“Bundan daha ötesi ne olabilir?”
diye soruyor.
Kuantum bilgisayarın cevabı ise beklediğimizden farklı:
“Daha hızlı bir LineShine olmak zorunda değilim. Bazı problemleri başka türlü hesaplayabilirim.”
İşte mesele tam burada değişiyor.
İnsanlık binlerce yıl boyunca:
“Nasıl daha hızlı hesaplarız?”
diye sordu.
Sonra:
“Makineler öğrenebilir mi?”
sorusunu sordu.
Şimdi üçüncü büyük sorunun eşiğindeyiz:
“Hesaplamanın başka bir yolu var mı?”
Kuantum bilgisayarların bugünkü cevabı:
Bazı problemler için, evet.
Belki kuantum devriminin gerçek büyüklüğü daha hızlı bilgisayar yapmakta olmayacak.
Bugün hesaplanamaz sandığımız bazı şeyleri hesaplanabilir hâle getirmekte olacak.
İnsan önce hesabı makineye verdi.
Sonra makineye öğrenmeyi öğretti.
Süper bilgisayarlarla hesaplama hızının sınırlarını zorladı.
Şimdi çok daha farklı bir şey yapmaya çalışıyor:
Doğanın kuantum davranışını bir hesaplama aracına dönüştürüyor.
Süperpozisyon…
Dolanıklık…
Kuantum girişimi…
Bir zamanlar yalnızca fizik kitaplarının konusu olan kavramlar bugün işlemci mimarisine dönüşüyor.
Belki geleceğin en güçlü bilgisayarı saniyede en fazla işlemi yapan bilgisayar olmayacak.
Başkalarının hesaplayamadığını hesaplayabilen bilgisayar olacak.
İnsanlığın binlerce yıllık sorusu:
“Ne kadar hızlı hesaplayabiliriz?”
idi.
Kuantum çağının sorusu çok daha büyük:
“Bugüne kadar hesaplanamaz sandığımız neleri artık hesaplayabiliriz?”
İnsan önce hesabı makineye verdi.
Sonra makineye öğrenmeyi öğretti.
Şimdi ise doğanın kendisine:
“Sen nasıl hesaplıyorsun?”
diye soruyor.
Belki kuantum devrimi tam olarak burada başlıyor.
