Kuantum büyük veri: Süper bilgisayarlar aracılığıyla geleceğe güç verecek devrim niteliğinde işlem seti

• Yazar:
• Yazar adı

  Kuantumrun Öngörüsü
• 20 Nisan 2022

Analiz özeti

Geleneksel ikili hesaplamanın sınırlamalarına bir yanıt olarak ortaya çıkan kuantum hesaplama, çok büyük miktarda veriyi benzersiz bir hızla işleyerek veri analizini, yapay zekayı ve çeşitli endüstrileri dönüştürmeye hazırlanıyor. DNA analizi yoluyla kişiselleştirilmiş sağlık hizmetleri sağlamaktan ilaçlar ve malzemeler için yeni moleküller oluşturmaya kadar teknoloji, kuruluşlar, hükümetler ve şirketler için rekabet avantajını yeniden tanımlayabilecek çok çeşitli uygulamalar sunuyor. Bununla birlikte, bu teknolojinin büyük şirketler ve hükümetler içinde yoğunlaşması, etik yönergeler ve sorumlu kullanım ihtiyacı ile birlikte, geniş toplumsal faydalar ve sürdürülebilir kalkınma sağlamak için ele alınması gereken zorluklar ortaya koymaktadır.

Kuantum hesaplama bağlamı

Muazzam bir ham veri üretimiyle birleşen teknolojik ilerlemenin hızlı temposu, geleneksel ikili bilgi işlemin yeteneklerini genişletti. Bu durum, yeni bir bilgisayar biçiminin sahneye çıkması için bir fırsat yarattı: Kuantum hesaplama. Bu gelişmekte olan teknoloji, bilgi işlem endüstrisinde en hızlı büyüyen alanlardan biridir ve geleceğin en acil ve daha önce çözülemeyen veri analizi zorluklarından bazılarını ele alması beklenmektedir. 

Kuantum hesaplamanın kökleri, kuantum mekaniği alanına, özellikle de kübit olarak bilinen atom altı parçacıkların benzersiz davranışına kadar izlenebilir. Yalnızca iki durumdan birinde var olabilen klasik bilgi işlem bitlerinin aksine, kübitler aynı anda birden fazla durumda var olma yeteneğine sahiptir; bu, süperpozisyon olarak bilinen bir olgudur. Her gün 2.5 eksabayt (2.5 milyar gigabayt) gibi şaşırtıcı bir veriyle, 5G yeteneklerinin ve Nesnelerin İnterneti'nin (IoT) kullanıma sunulması, zaten yüksek olan bu veri çıkış oranını daha da artırabilir. Bu eğilim üretkenliği artırabilir ve teknolojik ilerleme için yeni yollar açabilir.

Kuantum bilgisayarlar, özellikle karmaşık matematik problemlerini çözmek ve çok büyük miktarda veriyi göreli hızda işlemek için çok uygundur. Bu makinelerin işleme yeteneği, klasik bilgisayarlar için çok karmaşık olan sorunların üstesinden gelmelerini sağlar. Örneğin, 2019'da Google'ın Sycamore kuantum bilgisayarı, klasik bir süper bilgisayarın tamamlaması şaşırtıcı bir şekilde 200 yıl sürecek bir görev olan bir dizi işlemi 10,000 saniyede gerçekleştirdi. 

Yıkıcı etki

Büyük verileri olağanüstü hızlarda işleme yeteneğinden yararlanan kuantum bilgi işlem, veri odaklı karar vermede önemli bir değişimi katalize edebilir. Bu teknoloji, klasik bilgisayarların mücadele ettiği büyük miktarda temel veri tarafından desteklenen derin içgörülerin çıkarılmasını sağlar. Kuantum bilişim, yapay zeka (AI) sistemlerine daha ayrıntılı bir düzeyde büyük veri tabanlı içgörüler sağlayabilir ve yapay zekanın kalıpları ve anormallikleri daha iyi tanımlamasına olanak tanır. Bu bulguların çıkarımları, kuruluşlar, hükümetler ve şirketler için belirleyici olabilir ve onlara kaynakların optimize edilmiş tahsisi, lojistik, karar verme, pazarlama sunumu, ürün oluşturma ve daha fazlası yoluyla gelişmiş bir rekabet avantajı sunar.

Tıp endüstrisinde, kuantum hesaplamanın potansiyeli özellikle umut vericidir. Teknoloji, araştırmacıların yeni ilaçları daha hızlı keşfetmelerini ve test etmelerini sağlayarak potansiyel olarak çeşitli rahatsızlıklar için daha hızlı keşiflere ve daha etkili tedavilere yol açabilir. Finans sektöründe, finansal piyasa tahmin modellerinin kesinliğini artırmak için daha güvenilir tahminler ve içgörüler sağlamak için kuantum hesaplama kullanılabilir. 

Bununla birlikte, kuantum hesaplamanın potansiyelinden yararlanmak için gereken kaynaklar, uzmanlık ve teknoloji, bu güçlü aracı esas olarak hükümetlerin ve Google ve Amazon gibi çok uluslu şirketlerin ellerine bırakıyor. Bu erişim yoğunluğu, kuantum hesaplamanın faydalarının geniş bir şekilde dağıtılmasını ve mevcut eşitsizlikleri şiddetlendirmemesini sağlamada zorluklara yol açabilir. Politika yapıcılar ve endüstri liderleri, teknolojideki bu eğilimin sorumlu bir şekilde kullanılmasını ve avantajlarının küçük işletmeler ve yetersiz hizmet alan topluluklar da dahil olmak üzere toplumun çeşitli sektörlerine ulaşmasını sağlamak için işbirlikçi yaklaşımları ve düzenlemeleri dikkate almaları gerekebilir. 

Kuantum büyük verisinin çıkarımları

Kuantum büyük verilerinin daha geniş etkileri şunları içerebilir:

• Bir kişinin DNA'sına dayalı olarak belirli hastalıklara yakalanma olasılığını doğru bir şekilde tahmin etme yeteneği, kişiselleştirilmiş önleyici sağlık hizmetleri stratejilerine ve daha hedefli tıbbi müdahalelere yol açar.
• Fizik, mühendislik ve diğer bilimsel disiplinlerde yeni teorilerin ve uygulamaların kilidini açabilecek temel bilimlerde ilerlemelere yol açan kuantum hesaplama yoluyla son derece karmaşık matematiksel problemleri çözmek.
• Araştırmacıların kuantum simülasyonları yoluyla karmaşık kimyasal reaksiyonları modellemesine izin vererek, çeşitli ilaç ve malzeme türleri için yeni moleküllerin oluşturulmasına yol açarak potansiyel olarak ilaç geliştirme ve malzeme biliminin verimliliğini artırıyor.
• Kısa aralıklarla düzenli olarak güncellenen doğru, konuma özel hava tahminleri, gelişmiş afet hazırlığına, tarımsal planlamaya ve genel kamu güvenliğine yol açar.
• Yapay zeka sistemleri tarafından gerçekleştirilen cümle anlamlarının karşılaştırmasını iyileştirmek, makine çevirisi, duygu algılama ve konuşma yapay zekasında derin gelişmelere yol açmak, küresel iletişimi ve anlayışı geliştirmek.
• Kuantum hesaplama yoluyla daha kesin finansal modellerin ve risk değerlendirmelerinin geliştirilmesi, daha istikrarlı finansal piyasalara yol açar ve potansiyel olarak ekonomik kriz olasılığını azaltır.
• Kuantum bilişim teknolojisinin büyük şirketler ve hükümetler içindeki potansiyel yoğunlaşması, teknolojik güç ve etkide olası bir dengesizliğe yol açarak piyasa rekabetini ve demokratik yönetişimi etkileyebilir.
• Kuantum teknolojisi araştırma, geliştirme ve uygulamasında yeni iş fırsatlarının yaratılması.
• Klasik hesaplamaya kıyasla kuantum hesaplamanın artan enerji verimliliği, daha az enerji tüketimine yol açar ve daha sürdürülebilir teknolojik uygulamalara katkıda bulunur.
• Kişisel veri analizi ve genetik araştırma gibi hassas alanlarda kuantum bilişimin kullanımını yönetmek için yeni etik yönergelerin ve düzenlemelerin oluşturulması, bireysel mahremiyetin daha iyi korunmasına ve sorumlu teknolojik ilerlemeye yol açar.

Dikkate alınması gereken sorular

• Kuantum hesaplamanın geniş işleme kapasitesi göz önüne alındığında, kuantum hesaplama teknolojisinin toplumları nasıl dönüştürebileceğini düşünüyorsunuz, özellikle de yalnızca bir avuç hükümet ve çok uluslu şirket tarafından erişilebilir ve kontrol edildiğinde?
• Kuantum hesaplamanın etiğine ve bunun insanlığın egemenliği üzerindeki potansiyel etkisine yeterince önem verildiğini düşünüyor musunuz?