Kuantum Bilgisayarlar Neden Önemli?

Klasik bilgisayarların temel yapı taşı olan ikili bitlerin (0 ve 1) ötesine geçerek kuantum bilgisayarları, kuantum mekaniğinin temel prensiplerinden faydalanmaktadır. Bu bilgisayarlar, bilgiyi kübitler aracılığıyla işler. Kübitler, kuantum mekaniğine özgü süperpozisyon ve dolanıklık gibi fenomenlerden yararlanarak klasik bilgisayarların ulaşamayacağı hız ve verimlilik seviyelerine erişir. Örneğin, süperpozisyon sayesinde bir kübit aynı anda hem 0 hem de 1 durumunda bulunabilirken, dolanıklık sayesinde birden fazla kübit birbiriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılı hale gelir ve birlikte çalışabilir.

Bu yetenekler, kuantum bilgisayarlarını özellikle karmaşık problemlerin çözümünde eşsiz kılmaktadır. Öyle ki, Google’ın “Willow” adını verdiği kuantum çipi, klasik bir bilgisayarın 10 septilyon yıl (10²⁵ yıl) sürede çözeceği bir problemi yalnızca 5 dakikada çözmeyi başarmıştır.” cümlesini “Öyle ki, Google’ın “Willow” adını verdiği kuantum çipi, klasik bir bilgisayarın 10 septilyon yıl (10²⁵ yıl) sürede çözeceği bir problemi yalnızca 5 dakikada çözdüğü iddia edilmiştir.(https://www.aa.com.tr/tr/bilim-teknoloji/google-cok-hizli-oldugunu-iddia-ettigi-yeni-kuantum-cipi-willowu-tanitti/3419872)

Ancak bu teknoloji henüz emekleme aşamasındadır ve çözülmesi gereken birçok teknik zorluk barındırmaktadır. Yine de 1980’li yıllardan bu yana kaydedilen ilerlemeler, kuantum bilişimin hızla olgunlaştığını ve yakın gelecekte geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılabileceğini göstermektedir (Steane, 1998; Nourbakhsh vd., 2022). Bu dönüşüm, yalnızca bilimsel araştırmalarda değil, günlük yaşamda da çığır açıcı etkiler yaratma potansiyeline sahiptir (Liu, 2021).

Kuantum Bilgisayarlarının Kullanım Alanları

Kuantum bilgisayarlar, devasa verileri çok kısa sürede işleme kapasiteleriyle öne çıkmaktadır. Bu durum, geleneksel bilgisayarlarla kaotik ve karmaşık sistemlerin analizinde elde edilen başarıların çok ötesine geçmektedir. Örneğin:

İlaç Sanayi: Yeni ilaçların tasarımı ve proteinlerin yapı analizinde kuantum bilgisayarların kullanılması, araştırma süreçlerini hızlandırabilir.

Kimya: Moleküler simülasyonlar ve kimyasal reaksiyonların modellenmesi gibi alanlarda daha hassas sonuçlar elde edilebilir.

Enerji: Enerji sistemlerinin optimizasyonu ve yenilenebilir enerji kaynaklarının daha verimli kullanımı sağlanabilir.

Savunma: Şifreleme sistemlerinin geliştirilmesi ve karmaşık askeri simülasyonların gerçekleştirilmesi mümkün olabilir.

Kriptoloji: Kuantum algoritmaları, mevcut şifreleme yöntemlerini kırma potansiyeline sahip olsa da, aynı zamanda daha güvenli şifreleme sistemleri geliştirilmesine de olanak tanıyabilir.

Bu sadece bir dönüşüm değil, aynı zamanda devrimsel gelişmelere de şahit olacağımız bir süreçtir. Böyle bir atmosferde, ekonomi ve finans dünyasının bu adaptasyonu gerçekleştirmesi kaçınılmazdır. Ancak bu adaptasyon yaratıcı mı olacak, yoksa yıkıcı mı?

Kuantum Devriminin Ekonomi-Finans Boyutu

Finans sektörü, kuantum bilişimin yeteneklerinden faydalanacak ilk sektörlerden biri olarak öngörülmektedir (Pistoia vd., 2021). Bunun nedeni, risk değerlendirmesi, egzotik türev ürünlerin fiyatlandırılması, stokastik diferansiyel denklemlerle finansal piyasaların modellenmesi, portföy tahsislerinin optimizasyonu ve makine öğrenimi teknikleriyle piyasa trendlerinin belirlenmesi gibi kuantum algoritmalarına uygun çok sayıda finansal kullanım alanının bulunmasıdır (Bouland vd., 2020). Bu durum teknolojiyi elinde bulunduranların finans sektörünü domine etmesi haricinde oldukça heyecan verici teorik gelişmelerin yaşanmasına neden olabilir.

Diğer yandan, farklı sektörlerde yaşanan gelişmeler de (örneğin ilaç sektöründeki ilerlemeler sayesinde 250 yıl yaşayabilen nesillerin yetişmesi gibi) ekonomi jargonunun değişmesine neden olabilir. İşsizlik, enflasyon ve büyüme gibi kavramlar yeniden ele alınmak zorunda kalınabilir.

Bu iyimser beklentileri takip eden yatırımcılar, özellikle 2024 yılının son aylarında kuantum şirketlerinin hisselerine yoğun ilgi göstermiştir. Birkaç ayda 30 kat artan hisseler bile bulunmaktadır. Bu durum, kısa vadede kuantum teknolojilerinin önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermekte. Ancak uzun vadede beklentiler değişmekte ve ekonomi ve finans sektörü için Keynes’in kehanetinin gerçekleşeceği öngörülmekte. Yani “Hepimiz ölüyüz.”.

Orús vd. (2019), ekonomi ve finans alanında kuantum bilgisayarların nihayetinde yıkıcı bir etkiye sahip olacağını ileri sürmektedir. Sadece Orús vd. değil, birçok bilim insanı da aynı görüştedir. Çünkü kuantum bilgisayarlar ortaya çıkana kadar hesaplarımız, kredi kartlarımız ve dijital kasalarımız çeşitli şifreleme yöntemleriyle güvence altındaydı. Ancak kuantum devrimiyle bu güvence ortadan kalkabilir ve klasik dijital finansal sistemler için yıkıcı sonuçlar doğurabilir.

Şöyle düşünebiliriz. Hesabımızdaki varlıklara üçüncü taraflar ulaşabilseydi, hangimiz finansal kurumlara güvenebilir ve sağlıklı işlemler yürütebilirdik? Kuantum bilgisayarların aktif kullanımıyla birlikte geleneksel dijital sistemlerimizin hepsine erişilebilecek. Bu belki de dijital tüm finansal ve ekonomik sistemlerin yok olması anlamına gelmekte.  Yanlış anlaşılmasın lütfen. Burada ki amaç zombi filmlerindeki gibi despotik bir dünya tasviri çizmek değil. Sanırım daha da kötüsü. 😊

Tabi kuantum bilgisayarları bu yıkımı engelleyebilecek çözümünü yine kendi gerçekliği içerisinde üretmekte. Kuantum kriptoloji ile kırılamayan şifreler üretmek ve bunları finansal ve ekonomik sistemlere entegre etmek mümkün. Fakat bu çözümün bir yıkım olmadan gerçekleşmesi çok olası görünmemekte.

Son Söz

Kuantum bilgisayarları, birçok alanda faydalı işler sunma potansiyeline sahip bir teknoloji. Ancak aynı ölçüde birçok riski de beraberinde getirmektedir. Bu risklerin ekonomi ve finans açısından en masumu, Schumpeter’in “yaratıcı yıkımı”dır.

Sanırım “Yeni Dünya Düzeni” tam anlamıyla kuantum bilgisayarı devrimi ile gerçekleşecek. Birde buna yapay zeka entegrasyonu eklenirse içimizi daha da karartıcı senaryolar üzerinde konuşmamız gerekebilir. 

Kaynakça

Bouland, A., van Dam, W., Joorati, H., Kerenidis, I., & Prakash, A. (2020). Prospects and challenges of quantum finance. arXiv preprint arXiv:2011.06492. https://doi.org/10.48550/arxiv.2011.06492

Liu, D. (2021, September). Principles and characteristics of quantum computing. Journal of Physics: Conference Series, 2014(1), 012012. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2014/1/012012

Nourbakhsh, A., Jones, M. N., Kristjuhan, K., Carberry, D., Karon, J., Beenfeldt, C., … & Mansouri, S. S. (2022). Quantum computing: Fundamentals, trends and perspectives for chemical and biochemical engineers. arXiv preprint arXiv:2201.02823. https://doi.org/10.48550/arxiv.2201.02823

Orús, R., Mugel, S., & Lizaso, E. (2019). Quantum computing for finance: Overview and prospects. Reviews in Physics, 4, 100028. https://doi.org/10.1016/j.revip.2019.100028

Pistoia, M., Ahmad, S. F., Ajagekar, A., Buts, A., Chakrabarti, S., Herman, D., … & Yalovetzky, R. (2021, November). Quantum machine learning for finance ICCAD special session paper. In 2021 IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD) (pp. 1–9). IEEE.

Preskill, J. (2018). Quantum computing in the NISQ era and beyond. Quantum, 2, 79. Verein zur Förderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften. https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

Steane, A. (1998). Quantum computing. Reports on Progress in Physics, 61(2), 117. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/0034-4885/61/2/002