Kuantum bulut bilişim, zamanımızın en etkili teknolojilerinden ikisi olan kuantum bilişim ve bulut bilişimin yakınsaması ile ortaya çıkan bir alandır. En basit ifadeyle, kuantum bulut bilişim, kuantum bilişim kaynaklarının bulut üzerinden kullanılabilir olmasını sağlar.

Kuantum bilgisayarları, geleneksel bilgisayarlardan çok daha yüksek hızlarda ve çok daha karmaşık hesaplamalarla çalışmasına izin vererek farklı şekilde hesaplar. Kuantum bilgisayarların önemli ölçüde daha hızlı hızlanma kapasitesi, işlem güçlerinde kuantum fiziğini kullanmalarıdır. Kullanıcılar, kuantum bulut bilişimin ortaya çıkması sayesinde, bu kuantum destekli bilgisayarları bulut bilişim aracılığıyla internet üzerinden kullanıyor.

Kuantum bulut bilişim nedir?

Kuantum bulut bilişim, kuruluşların ve akademisyenlerin erişmesine olanak tanır kuantum bilgisayarlar bulut aracılığıyla. Kullanıcılar artık çok çeşitli kuantum bulut bilişim hizmetlerini kullanabilir. Güçlü bilgi işlem gerektiren zorlu sorunları çözmek için kullanılırlar. Farklı kuantum bulut bilişim hizmetlerinin mimarisi ve performansı farklılık gösterir.

Kuantum bulut bilişiminin mevcut durumu

Baş döndürücü bir hızla gelişen teknoloji ile IBM gibi dev firmalar, Google, Microsoft ve Amazon, kuantum bulut bilgisayarları oluşturma yolundalar. Bir ağın fiziksel bir kuantum bilgisayara ihtiyaç duymadan erişebileceği bulut bilişim teknolojilerine sahip kuantum bilgisayarları kullanırlar. Bu, temel kullanıcılar olarak bireylerin yakında buluttaki kuantum bilgisayarları kullanabileceklerini ima ediyor. Kuantum bilgi işlem deneyimini her zamankinden daha erişilebilir hale getiriyorlar.

Bununla birlikte, teknolojinin ilerlemesi ve yeni teknolojilerin gelişmesiyle, birçok kişi karmaşıklıkları nedeniyle bu tür gadget'ları kullanamayacak ve insanların kuantum hesaplamadaki öğrenme oranlarını olumsuz yönde etkileyecektir.

2020 test çalışmasına göre “Bulut Kuantum Hesaplama Kavramı ve Gelişimi: Sistematik Bir Literatür İncelemesi“, IBM kuantum bulut bilgisayarı daha yeni başlayanlar için uygundur ve diğerlerine göre daha iyi bir işlem süresi sağlarken kullanıcılara daha fazla seçenek ve öğrenme stratejisi sunar.

Kuantum bulut bilişim nasıl kullanılır?

Kuantum hesaplama, henüz geniş çapta ticarileştirilmemiş yeni bir alandır. Bazı teknoloji şirketleri, işletmelerin bu teknolojiyi gelecekte nasıl kullanabilecekleri konusunda rehberlik etmeye başladı. Çoğu firma için bulutta kuantum hesaplamanın avantajlarından yararlanmak en uygun seçenek gibi görünüyor.

Kuantum bulut bilişim, kullanıcıların doğrudan öykünücülere, simülatörlere ve kuantum işlemcilere bağlanmasına olanak tanır. Satıcılar sağlar programlama kuantum hesaplama uygulamalarını çeşitli şekillerde uygulamak için diller, araçlar ve belgeler.

İşletmeler ve araştırmacılar, kuantum algoritmalarını test etmek için çoğunlukla kuantum bulut bilişimi kullanır. Kuantum algoritmaları başlangıçta geleneksel bilgisayarlarda oluşturulur ve daha sonra bulut aracılığıyla gerçek kuantum bilgisayarlarda test edilir.

İşletmeler ve araştırmacılar, kuantum algoritmalarını test etmek için çoğunlukla kuantum bulut bilişimi kullanıyor

Kuantum hesaplamanın yüksek bir maliyeti ve giriş için teknik engeli vardır; bu nedenle, dağıtımı sınırlıdır. Kuantum bilgi işlem sistemlerinin geliştirilmesi, dağıtılması, yönetilmesi ve bakımı maliyetli ve zaman alıcıdır. Halihazırda bu teknolojileri kullanan şirketler, bulutoluşturma platformları aracılığıyla temelli kuantum hesaplama.

Bu alanda çok fazla araştırma ve geliştirme var. Kuantum bulut bilişim, kuantum teorilerini incelemek, denemek ve test etmek için kullanılır. Öğretim, kuantum bulut bilişimin başka bir uygulamasıdır. Kuantum fizikçileri, laboratuvarlarında fiziksel bir kuantum bilgisayara erişmeden fikirlerini kolayca kavrayabilir ve araştırma yapabilirler.

Pek çok çözümü olan doğrusal olmayan problemler, bu gibi durumlarda geleneksel hesaplamaya göre üstünlüğe sahip olan kuantum hesaplamadan yararlanır. Sıradan bilgisayarları kullanarak çözülmesi yıllar alacak çok parametreli doğrusal olmayan bir sorunun ilerlemenin önündeki engel olduğunu varsayalım. Bu durumda, algoritmalar tasarlamanın ve bunları bulutta adım adım ilerlemenin zamanı geldi.

Kuantum bulut bilişim nasıl çalışır?

Kuantum bulut bilişim hizmetleri nispeten yenidir. Teklifleri, erken sanallaştırma çözümlerine benzer, ancak kuantum işleme için. Tipik bir kuantum bulut bilgi işlem platformu kuantum yazılım testi için aşağı yukarı aşağıda açıklandığı gibi çalışır:

Kuantum bulut bilişim, geliştiricilerin geleneksel bilgisayarlarını kuantum makine görüntüsüne (QMI) bağlar. QMI'ler, kuantum yazılım programları oluşturmak ve yürütmek için sanallaştırılmış programlama ve yürütme ortamlarıdır.

Programlanan kod, kuantum sanal makinelerde (QVM'ler) çalıştırılır. QVM'ler, kuantum işlemciler üzerinde bir dalga biçimi yürüten ve üreten kuantum makineleridir. Kuantum makine görüntüsü, birbirine bağlı kübitlere sahip bir kuantum çipi olan kuantum işleme birimi (QPU) ile iletişim kurar. Bu kübitleri programlamak için dalga formları kullanılır. QMIP tarafından alınan veriler işlenir ve QPU aracılığıyla geleneksel bilgisayara geri iletilir.

kuantum geliştirme

Kuantum hesaplama henüz emekleme aşamasında olmasına rağmen, uygulama ve hata düzeltme iyileştiği sürece birçok alanı önemli ölçüde etkileyebilir. Bu son teknoloji, daha fazla insanın dahil olması ve birlikte çalışmasıyla bir eşiğe ulaşacaktır. Emülatörler ve simülatörler aracılığıyla kuantum kodlama ve yazılımı test etmek mümkündür.

Kuantum tasarlamak ve test etmek için bir kuantum bilgisayarı kullanma algoritmalar geleneksel hesaplamadan çok daha hızlı olacaktır çünkü bu tür hesaplamaların gerekli tüm unsurları tek bir yerde birleştirilebilir. Kuantum bulut bilişim, kuantum devrelerine ve kuantum çiplerine doğrudan bir arayüz sunarak kuantum algoritmalarının son testini mümkün kılar.

Kuantum bulut bilişim, kullanıcıların kuantum bilişimde iyileştirmeler yapması için kapıyı açtı. Şirketler ve akademisyenler, kuantum bilişim teknolojisinin olgunlaşmasını ve yaygınlaşmasını beklemeden bulutta kuantum bilişimi kullanma alıştırması yapabilir.

MarketsandMarkets araştırmasına göre kuantum bilgisayar pazarının 280 milyon dolara ulaşması bekleniyor.

En iyi kuantum bulut bilişim satıcıları 

Kuantum hesaplama, bilim ve teknolojideki büyük isimlerin ilgisini çekiyor. askeri sektör, uzmanlaşmış firmalar ve devlet kurumları. Teknoloji devleri kuantum sistemlerini geliştirirken, deneyimli startuplarla iş birliği yapabilirler.

İşte kuantum bulut bilişim sağlayıcılarından bazıları:

• IBM Q Deneyimi

2016 yılında IBM, IBM Q ağı adı verilen bir kuantum ağı oluşturdu. O zamandan beri IBM, kuantum hesaplamada önde gelen oyunculardan biri olmuştur. Qiskit, IBM Q'ya (açık kaynaklı bir kuantum hesaplama programı) bağlanmanıza izin veren bulut tabanlı bir yazılım geliştirme kitidir.

• Microsoft Azure Kuantum

Microsoft, kuantum hesaplama geliştirme için Q# tabanlı bir kuantum komut dosyası dili olan QDK'yı sunar. Azure Cloud, Microsoft'un iş ortakları tarafından geliştirilen kuantum bilgisayarları destekler. Microsoft ayrıca Station Q adlı kuantum sistemini geliştirdi. Kararlı kuantum bitleri üretmek için topolojik kübit yöntemi, Microsoft'un büyük miktarlarda kuantum bilgisayar oluşturmak için geliştirdiği bir yöntemdir.

• Amazon Braketi

Amazon, Bracket'i 2019'un sonunda kuantum hesaplama araştırmasına başladığını söyleyerek duyurdu. Amazon, kuantum bilişimi bulutla birleştirerek tüm sistemi bir hizmet olarak sunar. Amazon ayrıca fiziksel bir laboratuvar olan Amazon Quantum Solutions Lab'ı kurdu.

• Google'ın Kuantum Oyun Alanı

Quantum Playground, tasarımcılar için bir 3B kuantum durum görselleştirme aracıdır. Ayrıca bir kullanıcı arayüzü, programlama dili ve 3D kuantum durum ekranı içerir. Google, 2019-qubit Sycamore işlemcisini kullanarak 54'un sonlarında kuantum üstünlüğünü iddia etti.

• D dalgası Sıçraması

Merkezi Vancouver, Kanada'da bulunan D-wave, ticari olarak temin edilebilen bir kuantum bilgisayarı pazarlayan ilk şirkettir. D-wave, 200 milyon dolardan fazla yatırım çeken başka bir genç firma. D-wave sistemleri kısa süre önce Leap bulut hizmeti üzerinden kuantum sistemine ücretsiz erişimi duyurdu.

• Rigetti Ormanı

Kuantum bilgi işlem başlangıcı Rigetti, alan için araçlar yapan bir firmadır. Forest, kuantum hesaplama için bir araç kiti içeren ürünleridir. Bir programlama dili (Rigit), geliştirme araçları ve örnek algoritmalar dahildir.

• Xanadu

Xanadu, 8 ve 12 kübitlik dünyanın ilk fotonik kuantum bulut platformunu piyasaya sürdü. Teknolojinin Creative Destruction Labs, Scotia Bank, BMO ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı (ORNL) gibi şirketler tarafından test edildiği söyleniyor.

Kuantum bulut bilişimin geleceği

Gartner'dan Martin Reynolds'a göre, bulut tabanlı kuantum hesaplamanın devreye alınması derin öğrenmeden daha zordur. Sonuç olarak, öğrenme eğrisi daha dik ve hızlanma daha yavaş olacaktır. Kuantum bilgisayarları, bulut sağlayıcılarının veri merkezlerini oluşturma ve sürdürme biçiminden önemli ölçüde farklı belirli oda koşullarına ihtiyaç duyar.

Kuantum hesaplama, yazılım mühendislerinde yeni aritmetik ve mantık becerilerinin geliştirilmesini de gerektirir. Geleneksel dijital programlama yöntemleri mevcut olmadığı için bu onlar için zordur. BT ekipleri, bulutta kuantum hesaplamanın nasıl uygulanacağını anlamak için özel yetenekler geliştirmeli ve çalışmasını sağlamak için gereken algoritmalar ve donanım hakkında kesin bir anlayış geliştirmelidir.

Bulut, kusurlarına rağmen, kuantum hesaplamayı kullanmak için mükemmel bir yöntemdir. Kuantum bilgi işlem, küçük G/Ç ile büyük hesaplama performansı elde edebilir. Bulut şirketleri, hem teknolojik yeteneklere hem de geniş bir müşteri tabanına sahip oldukları için hizmet olarak kuantumun ilk sağlayıcıları arasında olacaklar. En iyi yazılım geliştirme ve dağıtım yığınlarını arayacaklar. Bazı gerçek sorunların üstesinden gelinebilirse, kuantum bulut bilişim, önümüzdeki yıllarda yapay zeka kadar büyüyecek.