Büyük Veri, Yapay Zeka ve Kuantum Teknolojileri

“We must make a journey around the world to see if a back door has perhaps been left open.” H.V. Kleist   “Kuantum hesaplama, enerjinin ve maddenin doğasını atomik ve atom altı seviyede açıklayan kuantum teorisi ilkelerine dayanan bir teknolojidir.” Yeni sosyal davranışlar, toplumsal dönüşümler ve yazılım sistemlerinin geniş yayılımı nedeniyle son yıllarda üretilen veri miktarı daha önce insanoğlunun tasvir edemediği bir mertebede artmaktadır. Bu durum, büyük veri, bulut bilişim, nesnelerin interneti ve analitik gibi yıkıcı teknolojilere dayanan inovasyon ve büyüme için çok önemli bir itici güç haline gelmektedir. Bu nedenle büyük veri ve analitiği, yapay zekâ çözümleri yalnızca yazılım yoğun endüstrileri değil, aynı zamanda sağlık, idare ve eğitim sektörleri gibi kamu hizmetlerini de etkilemekte, verimlilik artışını teşvik etmek için çok önemli bir araç haline gelmektedir. Bu teknolojilerin uygulanmasındaki zorluk, yazılım ve hizmet sağlayıcıların, hızla artan veri, hizmet ve kullanıcı sayısı doğrultusunda yüksek kaliteli hizmetler sunabilmelerini sağlamaktır. Yazılım ve hizmet sağlayıcıları, kullanıcılarının verilerinin (kullanılabilirlik ve kullanım açısından) korunmasını sağlarken, aynı zamanda sundukları hizmetlerin kalitesini iyileştirmek için bilgilerin kullanımına, sistemler arası geçişine, dağıtık olarak hızlı çözülmesine izin verebilmelidir. Kişiselleştirilmiş uygulamalar, pandemi ile hızlanan e-ticaret ve bilimsel gelişmeler, bizim her gün farklı uygulama ve teknolojileri öğrenmemizi tetikleyen bir süreç haline dönüşmüştür. Böylece, her zaman, her yerde herkes için verilere dayanan (data-driven) hizmetlerin ve kaynakların tam zamanlı kullanılabilirliği konuşulmaktadır. Güncel bilgi teknolojilerinin yenilikçi bir ekosistemi desteklemesiyle, daha önce mümkün olmayan, tamamen yeni çözümler sunan büyük veri (örnek dağıtık sistem mimarileri, dağıtık programlama, saklama vb.) ve yapay zekâ algoritmaları destekli çözümler her gün ortaya çıkmaktadır. En önemlisi ise iş dünyası tamamen bu çerçevede hareket etmeye başlamıştır. Bu konuların önemini her gün birçok kanaldan takip ediyoruz ve okuyoruz. Ancak bu yazımda bir fizikçi olarak daha ileriye bakmak, kısa da olsa kuantum teknolojilerinden bahsetmek istiyorum. Bugünün bilgisayarları – hem teoride (Turing makineleri) hem de pratikte (PC’ler, HPC’ler, dizüstü bilgisayarlar, tabletler, akıllı telefonlar, …) – klasik fiziğe dayalıdır. Bu teknolojik sistemlerde yerellik (locality), kısaca gözlemciye göre sistemlerin aynı anda yalnızca tek bir durumda olabileceği klasik gerçeğiyle sınırlıdırlar. Kavramı genişletecek olursak, 1830’larda İngiliz bilim insanı Faraday tarafından önerilen bu fikir, Newton’un Principia’sından sonra fizikteki en önemli kavramsal ilerlemeyi başlatan, Maxwell’e elektrodinamik yasalarının (günümüzde Maxwell denklemleri olarak adlandırılan) formülasyonunda rehberlik eden, özel görelilik ve genel görelilik kuramlarının Einstein tarafından geliştirilmesi sağlayan, önemli bir kavramdır. En basit anlamı ile (yine de ayrıca araştırmanız gerekecek!) yerellik, hiçbir “sinyalin” ışık hızından daha hızlı hareket edemeyeceğine dair makul varsayım anlamına gelir. Klasik fizikte bir eylemin bir noktadan başka bir noktaya etkisinin olması için, bu noktalar arasındaki boşlukta alanın eyleme aracılık etmesi gerektiğini belirterek biraz daha genişletebiliriz (mıknatısların birbirini çekme ya da itme analojisini düşünebilirsiniz)…