Ekonomist & Araştırmacı Barış Yalın Uzunlu, Fintechtime Haziran sayısı için yazdı “Kuantum Devrimine Nasıl Hazırlanmalıyız?”.
“Bu yazı kendimizi kuantum devrimine hazırlamamız için belki de en gerekli olgu hakkında: Know-how. En baştaki hatırlatma ile çelişiyor gibi gözükebilir, ama burada temel olguları öğrenip geliştirdiğimiz teknolojinin sonuçlarını yorumlama kabiliyetini kastediyorum. Bunun için ise oldukça derin bir düşünsel altyapı oluşturmamız gerekiyor.”
Kuantum Devrimine Nasıl Hazırlanmalıyız?
Bir hatırlatma ile başlayalım: Söz konusu kuantum mekaniği ise, “bilmek” fiilini dağarcığımızdan çıkarmamız gerekir. Okudukça, öğrendikçe konu hakkındaki bilgisizliğimizin daha net farkına varacağız. Evet, gün geçtikçe daha gelişmiş kuantum bilgisayarları geliştireceğiz ama aslında kuantum dünyasında işlerin nasıl yürüdüğü konusunda en ufak fikrimiz olmadan. Bu doğa için çözülmüş bir problem, bizim için değil. Şimdilik yapacak bir şey yok.
Bu yazı kendimizi kuantum devrimine hazırlamamız için belki de en gerekli olgu hakkında: Know-how. En baştaki hatırlatma ile çelişiyor gibi gözükebilir, ama burada temel olguları öğrenip geliştirdiğimiz teknolojinin sonuçlarını yorumlama kabiliyetini kastediyorum. Bunun için ise oldukça derin bir düşünsel altyapı oluşturmamız gerekiyor.
Her şeyin başı teori
Girişte bahsettiğim üzere, ilk ihtiyacımız olan şey (ve belki de en önemlisi) gerekli “know-how”. Kuantum mekaniği fiziğin oldukça karmaşık ve teknik bir alt dalı. 2022 yılı itibarıyla dünyada kuantum hesaplama konusuna odaklanmış yalnızca 40 yüksek lisans programı bulunuyor. Maalesef bu programların hiçbiri Türkiye’de değil. Fakat sorun hâlihazırda var olan bölümlere yurtdışından bu konuda uzman akademisyenler getirmek gibi devşirme yöntemlerle çözülemeyecek kadar önemli. Bu eksikliğin çok daha ciddi olarak ve temelden ele alınması gerekiyor. Dolayısıyla üniversitelerimizde yalnızca kuantum hesaplama konusuna odaklanan bölümler açmak bir zorunluluk. Bu konuda yasal düzenlemeler yapıldıktan sonra yurtdışında kuantum mekaniği konusunda önde gelen üniversitelerden (Örneğin Kanada’da bulunan University of Waterloo) misafir akademisyenler davet edilerek kapsamlı bir syllabus oluşturulmalı ve bölüm resmi olarak açıldıktan sonra aynı akademisyenler kuantum mekaniği konusunda uzmanlaşmış ilk mezunlarımızın yetiştirilmesine ön ayak olmalı.
Gerekli know-how’ın sağlanmasında ticari şirketlerden de destek alınabilir. Örneğin bu konuda önde gelen şirketlerden biri olan IBM’in Qiskit isimli platformunda ücretli-ücretsiz onlarca eğitim materyali bulunuyor. Keza, Kanadalı bir kuantum sistemleri girişimi olan D-Wave’in hem kişiler hem de kurumlara yönelik hazırladığı “Quantum Programming 101 – Core” başlıklı 5 gün süren ve kuantum algoritmalarının nasıl programlanacağını uygulamalı olarak öğreten bir eğitimi mevcut. Bu eğitimin ücreti 1.000 dolar. Kullanıcılar kendi algoritmalarını çalıştırmak için şirketin Advantage isimli kuantum bilgisayarını kullanmak isterlerse, 4.000 dolar ücretle kuantum bulut sistemine de erişim sağlayabiliyor. Gerçekten bulunmaz bir fırsat.
Sofistike bir ekip oluşturulması şart
Tabii ki, bir kuantum bilgisayarının inşa edilmesinden aktif olarak kullanılmasına kadar olan tüm süreçte çok farklı konularda uzmanlaşmış bir ekibin kolektif şekilde çalışmasına ihtiyacımız var. Bu çekirdek ekip kuantum mekaniği, veri bilimi (özellikle kuantum makine öğrenimi algoritmalarının yazılabilmesi için), matematik, mühendislik (özellikle elektrik-elektronik, makine ve bilgisayar) dallarında uzman kişilerden oluşmalı. Akabinde, çeşitli projeler için kurulacak alt ekiplerde de bu kişilerin yanı sıra konu ile alakalı uzmanlar bulunmalı (Örneğin, kuantum bilgisayarlarının portföy optimizasyonu alanında kullanılması ile ilgili bir projeye mutlaka alanında uzman portföy yöneticileri dahil edilmeli). Ancak bu şekilde bir sistematik strateji ile başarıya ulaşabiliriz.
En önemli noktalardan bir diğeri ise gerekli kaynağın ayrılması
Kuantum teknolojisi gerek teorik çerçevesinin geliştirilmesinin oldukça zor olması, gerekse donanımsal açıdan günümüz teknolojisinin sınırlarını zorlaması sebebiyle oldukça pahalı bir alan. Öyle ki, günümüzde profesyonel olarak üretilen bir kuantum bilgisayarının maliyeti milyonlarca doları bulabiliyor. Bu bilgisayarların çiplerine tek bir kübit eklemenin maliyeti ise 10 bin dolar civarında. Yalnızca donanımsal düşünmeyelim, örneğin bu bilgisayarlarda çalıştırılacak yazılımları geliştirilmesi de beraberinde ciddi bir maliyet getirmekte.
Dünya Ekonomik Forumu’nun 2022 yılında yayınladığı “State of Quantum Computing: Building a Quantum Economy” başlıklı kapsamlı raporuna göre dünya çapında hükümetler tarafından kuantum teknolojisine yaklaşık 30 milyar dolarlık kaynak ayrılmış durumda. Özel girişimleri de hesaba kattığımızda bu tutar 35.5 milyar dolara ulaşıyor. Ülke bazında baktığımızda ise Çin toplamda 15 milyar dolarlık yatırımla başı çekerken, onu Almanya 3.1 milyar dolarlık yatırımla takip ediyor. Fransa, İngiltere ve Amerika Birleşik Devletleri sırasıyla ilk 5’i oluşturan diğer ülkeler. Kanada, Avrupa Birliği ve Hindistan’ın yatırımlarının da 1 milyar doların üzerinde olduğunu görüyoruz. Tayland bile 6 milyon dolarlık yatırımla listede mevcut, fakat Türkiye maalesef yok.
Tabii ki, bu ülkelerin kuantum teknolojisine ciddi yatırımlar yapmaları tesadüf değil. Bu ülkelerin tamamı bir şekilde kuantum fiziğinin gelişmesine veya aktif olarak çalışan kuantum bilgisayarları geliştirilmesine bir şekilde katkıda bulunan ülkeler. Örneğin, 2022 Nobel Fizik ödülü sahibi kuantum gurusu Alain Aspect Fransa’da yerleşik bir kuantum teknolojisi girişimi olan PASQAL’ın kurucusu. Dünyanın ilk ticari olarak üretilip satılan kuantum bilgisayarının üreticisi D-Wave bir Kanada şirketi. IBM’in kuantum bilgisayarlarından bir tanesi Almanya’da bulunuyor. Kuantum teknolojilerinin finans alanına uyarlanmasına ciddi katkılar yapan BBVA İspanya’nın en büyük bankalarından biri, keza bu projelerde bankanın ortaklaşa çalıştığı Multiverse İspanyol bir kuantum hesaplama girişimi.
Treni kaçırmayalım
Henüz Türkiye’de kuantum teknolojisine yapılan yatırımlar çok cılız olsa da, ülkemizin bu alanda özellikle insan kaynağı alanında potansiyeli oldukça yüksek. Kendimizi kesinlikle küçümsemeyelim, birazdan vereceğim örnekler bu alanda ne denli etkili beyinler yetiştirdiğimizi kanıtlar nitelikte olacak.
Örneğin, 1922 yılında Trabzon’da doğan ve efsanevi Paul Dirac’ın doktora öğrencilerinden olan teorik fizikçimiz Behram Kurşunoğlu kuantum fiziği konusunda yaptığı araştırmalar sayesinde tüm dünyaca tanınmıştır. 1962 yılında yazdığı “Modern Kuantum Teorisi” kitabı ise bu alanda en önde gelen eserlerden biri olarak kabul edilmektedir. Tıpkı hocası Paul Dirac’ın 1930 yılında yazdığı ve kuantum mekaniğinin “kutsal kitabı” kabul edilen “The Principles of Quantum Mechanics” gibi. Bir sonraki nesilden ise Cambridge Üniversitesi Fizik bölümü öğretim üyesi olan ve Einstein’ın “imkânsız” olarak nitelendirdiği ışığın gürültü ölçümünü yapmayı başararak bilim tarihine geçen Mete Atatüre’yi örnek verebiliriz. Bu iki efsanevi bilim insanı da bizim topraklarımızda doğdu, bizim okullarımızda yetişti. Daha da iyilerini yetiştiremememiz için hiçbir sebep yok, yeter ki kuantum teknolojileri gerek hükümetler gerekse özel girişimler nezdinde en üst düzeyde ele alınsın ve bu alana hak ettiği kaynak ve teşvikler verilsin.
Dünyada “yapay zekâ” fırtınası eserken, gün geçtikçe gelişen “yapay zekâ” algoritmalarının kontrolsüz bir hızla artan büyük veriyi işleme kapasitesi sınırlı. Bir gün elimizdeki son teknoloji klasik bilgisayarlarla, hatta süper bilgisayarlarla “büyük veriyi” işleyip analiz etmemiz imkânsız olacak. İşte o zaman kuantum bilgisayarlarına sarılacağız ve zamanında bu teknolojiye kim yatırım yapmışsa, insan kaynağı yetiştirmişse, yeni kuantum algoritmaları geliştirip vaktini, emeğini, kaynağını bu alanda harcadıysa onun kuralları geçerli olacak.
