Kuantum Teknolojisi Nedir? Kuantum Teknolojisi Kullanım Alanları Nelerdir?

Kuantum teknolojisi, 20. yy. başlarında ortaya çıktı. Atomun yapısıyla elektromanyetik alanlardaki matematiksel denklemler, kuantum teknolojisini ortaya çıkardı.

Bu dönem ilk kuantum devrimi olarak adlandırıldı. İlk kuantum devriminde birçok çalışmaya imza atıldı. Teknolojiyle bilgi çağının açıldığı bir dönemdir. Lazer, transistor gibi teknolojiler geliştirildi.

21.yy. başlarındaysa ikinci kuantum devrimi başladı. İkinci kuantum devrimindeyse görüntüleme, hesaplama, sensörler, iletişim, metroloji gibi alanlarda büyük teknolojik gelişmeler yaşandı.

Biz de bu yazımızda mühendislik ve fiziğin bir araya gelmesiyle ortaya çıkan kuantum teknolojilerinin kullanım alanlarından bahsedeceğiz.

Kuantum Teknolojisi Kullanım Alanları

Günümüzde kuantum teknolojileri şu cihazlarda kullanılıyor:

• MRI görüntüleyiciler
• Lazerler
• Yarı iletken cihazlar
• Transistörler

Kuantum teknolojilerinin kullanıldığı alanlarıysa şöyle sıralayabiliriz:

1. Kuantum Simülatörleri

Kuantum sistemini programlanabilir şekilde inceleyen bilim dalına kuantum simülatörleri adı veriliyor. Kuantum simülatörleri, belirli fizik problemleriyle ilgili bilgi elde etmek için tasarlanan özel cihazlardır.

Evrensel kuantum simülatörleri, 1980 yılında Yuri Manin ve 1982’de de Richard Feynman’ın ön sürdüğü kuantum bilgisayarlardır.

Kuantum simülatörleri:

• Süper iletken devreler
• Ultra soğuk kuantum gazları
• Fotonik sistemler
• Polar moleküller
• Kuantum noktaları
• Hapsolan iyonlardan oluşan sistemlerin dahil olduğu deneysel alanlarda geliştirildi.

2. Kuantum Sensörler

Günümüzde kuantum sensörler; RF kaynakları aracılığıyla çalışan hem RADAR hem de LİDAR sistemlerinde yaygın şekilde kullanılıyor. Aynı zamanda hedef takibi ve tespiti yapan klasik ışık sistemlerinde de karşımıza çıkıyor.

Kuantum sensörler; sıcaklık, frekans, elektrik/manyetik alanların fiziksel niceliklerini de hassas ve doğru şekilde ölçüyor. Uçak, uydu gibi farklı alanlarda da kuantum sensörlere rastlamak mümkündür.

3. Kuantum (Güvenli) İletişim

Kuantum bilgisayarlarla halihazırdaki kriptografik sistemlerin anahtarı kolayca kırılıp ortaya güvenlik açığı çıkabilir. Bundan dolayı da kuantum (güvenli) iletişim alanında çalışmalar başlatıldı. Böylelikle kuantum güvenli iletişim mekanizmalarının şu sistemler üzerinden çalışması sağlandı:

• Anahtarlama sistemleri
• Algoritmalar
• Kimlik denetleme

4. Kuantum Hesaplama

Kuantum teknolojisi kullanım alanlarından birisi de kuantum hesaplamadır. Klasik bilgisayarla kuantum bilgisayarlar karşılaştırıldığında ortada büyük farklılıkların olduğu gözlemlenir.

Kuantum bilgisayarlar, verileri saklar ve kubitlerle işlemleri gerçekleştirir. Bundan dolayı hesaplama işlemleri, süper bilgisayarlardan dahi hızlıdır. Hızlı bilgisayarlar, tıp ve havacılık gibi alanlarda kullanılarak problemleri hızlıca çözer.