Ekonomist & Araştırmacı Barış Yalın Uzunlu, Fintechtime Ekim sayısı için yazdı “Gelişmiş Ülkeler Kuantum Teknolojisine Nasıl Bakıyor? Bölüm-3”.

“Gelişmiş Ülkeler Kuantum Teknolojisine Nasıl Bakıyor“ yazı dizisine ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri, Fransa, Avustralya, Güney Kore ve Danimarka’da kuantum teknolojilerine yapılan yatırımları ve bu alana ülkelerin bakış açılarını özetlemiş, ikinci kısımda ise diğer gelişmiş ülkeleri ele almıştım. Yazı dizisinin son bölümü olan bu makalede sırasıyla Çin, Hindistan, Japonya, Rusya ve son olarak Türkiye’nin kuantum teknolojilerine bakış açısını ve hedeflerini mercek altına alıyorum.

 

Gelişmiş Ülkeler Kuantum Teknolojisine Nasıl Bakıyor?

Dizinin son bölümü olan bu yazıda sırasıyla Çin, Hindistan, Japonya, Rusya ve son olarak Türkiye’nin kuantum teknolojilerine bakış açısını ve hedeflerini mercek altına alacağım.

Çin

  • Her ne kadar tabiri caizse “kapalı kutu” olsa da, kuantum teknolojileri denilince ilk akla gelen ülkelerden biri Çin. Belki ABD veya Kanada kadar ön planda olmasa da, 2022 yılı itibariyle dünyada bu alanda en fazla yatırımı yapmayı planlayan ülke konumunda. Tam 15 milyar dolar.
  • Açıklandığı kadarıyla, günümüze kadar kuantum teknolojileri alanında faaliyet gösteren Çinli girişimlere yapılan özel sektör yatırımları ise 479 milyon dolardan fazla.
  • 2020 yılında dünyanın ilk kuantum iletişim ağı (quantum communications network) Çin’de bulunan Hefei Üniversitesi’nden bir ekip tarafından oluşturuldu. 4,600 kilometrelik bir mesafede kuantum anahtar dağılımı elde edebilen sistem 700’den fazla optik fiber kablosunun iki farklı noktadan yine Çin tarafından dünyanın yörüngesine yerleştirilen ilk “kuantum” uydusu olan Micius ile bağlanması ile oluşturuldu.
  • Ülkede bu alanda aktif olarak 33 şirket faaliyet göstermekte. Yine bu alanda faaliyet gösteren araştırma enstitülerinin sayısı ise 12. Alibaba, Baidu ve Tencent gibi Çinli teknoloji devlerinin tümünün kuantum teknolojileri araştırma merkezleri bulunuyor.
  • Mckinsey’in Quantum Technology Monitor isimli raporuna göre günümüze kadar kuantum teknolojisi ile alakalı patentlerin yarıdan fazlası Çinli araştırmacılara ait. İnanılmaz bir oran.
  • Bu alanda eğitime en çok önem veren ülkelerden biri. 2019 yılında ülkenin toplam Gayrısafi Yurtiçi Hasıla’sının %4’ünün eğitime ayrılmasının planlandığı açıklandı ve kuantum teknolojileri eğitim alanında dört öncelikli alandan biri olarak belirlendi.
  • 2023 yılı Ekim ayında ülkenin kuantum bilgisayarı Jiuzhang 3’ün oldukça karmaşık bir matematik problemini saniyenin milyonda biri kadar bir sürede çözdüğü bildirildi. Günümüzde dünyanın en hızlı süper bilgisayarı olan Frontier’ın aynı problemi çözmesinin ise yaklaşık 20 milyar yıl alacağı hesaplandı. Bu süre evrenin yaşından (yaklaşık 13,7 milyar yıl) bile daha uzun. Yani, pratikte imkânsız.

 

Hindistan 

  • Hindistan Hükümeti, 2020 yılı bütçesinden Kuantum Teknolojileri ve Uygulamaları Ulusal Misyonu (NM-QTA) bünyesinde kullanılmak üzere beş yıllık bir süre için toplam 8,000 crore (yaklaşık 961 milyon dolar) ayrılmasına karar vermiştir.
  • Aynı zamanda, 2023-24 ila 2030-31 yılları arasında kullanılmak üzere toplam 6003,65 crore (yaklaşık 722 milyon dolar) bütçeye sahip olan Ulusal Kuantum Misyonu onaylanmıştır. Buna göre, misyonun öncelikli hedefleri arasında:
  • 2031 yılına kadar 50 ila 1,000 aralığında kübite sahip orta ölçekli kuantum bilgisayarlar geliştirmek
  • Hindistan içinde uydu destekli 2,000 kilometrelik bir güvenli kuantum iletişim ağı kurmak
  • Diğer ülkeler ile uzak mesafeli güvenli kuantum iletişimi amacıyla gerekli altyapıyı oluşturmak bulunmaktadır.
  • IISc (Hindistan Bilim Enstitüsü) kuantum teknolojisi konusunda araştırma yapan enstitülerin başında gelmektedir. Enstitü bünyesinde oluşturulan Kuantum Teknolojisi Girişimi, süper iletken kübitler, kuantum iletişimi için tek foton kaynakları ve dedektörleri, entegre fotonik kuantum ağları ve kuantum sensörleri gibi birçok alanda araştırma yapmaktadır.
  • Ülkede 2022 yılı itibariyle kuantum teknolojileri konusunda faaliyet gösteren 6 girişim bulunuyor.
  • Hindistan, Avrupa Birliği’nden sonra tüm dünyada nüfusa oranla kuantum teknolojileri alanında yetişmiş iş gücünün en yoğun olduğu ülke olmasıyla da dikkat çekiyor (milyonda 38). Aynı zamanda ülkede 2022 yılı itibariyle bu alanda yüksek lisans eğitimi veren 4 üniversite bulunuyor.

 

Japonya

  • Beklendiği üzere, kuantum teknolojilerine hak ettiği önemi veren ülkelerden bir diğer ise Japonya. Nisan 2022’de Japon hükümeti Kuantum Gelecek Toplumu Vizyonu adlı yeni bir strateji formüle etti. Buna göre, 2030 yılına kadar ulaşılması amaçlanan hedefler aşağıdaki gibi sıralandı:
  • Kuantum teknolojilerini kullanan kişi sayısının 10 milyonu bulması
  • Kuantum teknolojileri kullanılarak gerçekleştirilen üretim hacminin 50 trilyon yene ulaşması (Ekim 2023 itibariyle yaklaşık 336 milyar dolar)
  • Piyasanın daha da derinleşmesi amacıyla kuantum teknolojileri alanında faaliyet gösteren girişimlerin teşvik edilmesi
  • Kuantum bilgisayarlarında aktif olarak kullanılan ve özellikle optimizasyon problemlerinin çözümünde etkili kuantum tünelleme (quantum annealing) metodu 1998 yılında Japonya’da icat edildi. Günümüzde bu yöntemi kullanarak kuantum bilgisayarları üreten şirketlerden en ünlüsü Kanadalı D-Wave.
  • Benzer şekilde, kuantum bilgisayarlarında aktif olarak kullanılan kübit çeşitlerinden biri olan süperiletken kübit de 1999 yılında Japonya’da icat edildi. (Süperiletken bir kübitin çekirdeğinde çok küçük metal parçaları vardır. Bu metal parçaları mutlak sıfıra çok yakın bir değere kadar soğutulur. Kontrol için ise mikrodalgalar ve lazerler kullanılır)
  • Japonya’da kuantum teknolojilerine toplamda yaklaşık 1.8 milyar dolarlık bütçe ayrılmış durumda.
  • Bu alanda günümüzde 17 şirket ve 7 araştırma enstitüsü faaliyet gösteriyor. Bugüne kadar kuantum teknolojileri alanında alınan patentlerin yaklaşık %14’ü ise Japon araştırmacılara ait.
  • 2022 yılı itibariyle Japonya’da 7 üniversitenin kuantum teknolojileri alanında araştırma programı bulunuyor.

 

Rusya

  • Rusya hükümeti 2019 yılında 5 yıllık bir süre için bu alandaki araştırmalara 50 milyar ruble (yaklaşık 500 milyon dolar) bütçe ayrılacağını açıkladı. 2025 yılına kadar ise bu tutarın en az 1 milyar dolara çıkarılması planlanıyor.
  • Ülkede 50 ila 100 kübitten oluşan kuantum bilgisayarlar ve toplam uzunluğu en az 7 bin kilometre olan kuantum iletişim ağlarının geliştirilmesi amacıyla yeni bir çerçeve oluşturuluyor.
  • Rusya Hükümeti, 2030 yılına kadar kuantum bilgi güvenliğini kapsayan bir düzenleme geliştirmeyi amaçlıyor. Bu amaçla, Temmuz 2023’te Başbakan Mikhail Mishustin, kuantum iletişim endüstrisini 2030 yılına kadar düzenleme konseptini onaylayan bir kararname imzaladı. Belgenin ana hedefleri kuantum iletişim pazarının gelişimini teşvik etmek, yerli üreticileri desteklemek ve vatandaşlar ve devlet kuruluşları için yüksek düzeyde bilgi güvenliği sağlamaktır.
  • Geçtiğimiz aylarda, Rusya’nın 16 kübitten oluşan ilk kuantum bilgisayarını geliştirdiği açıklandı. Bu sayede Rusya da ABD, Kanada, Çin, Japonya ve Finlandiya’nın oluşturduğu kendi kuantum bilgisayarı olan ülkeler kervanına katıldı.
  • 2022 yılı itibariyle Rusya’da bu alanda faaliyet gösteren yalnızca bir girişim bulunuyor. Küresel çapta kuantum teknolojileri ile alakalı patentlerin ise %1’inden azına Rus araştırmacılar sahip.

 

Türkiye 

Öncelikle, Türkiye’nin kuantum teknolojileri alanında dünyadaki yerine kısa bir göz atalım:

  • Türkiye’nin henüz ulusal bir kuantum stratejisi bulunmuyor. 
  • Türkiye’nin henüz kendine ait bir kuantum bilgisayarı bulunmuyor. 
  • Türkiye’de bu alanda toplumsal bilinç zayıf. Bu alandaki literatürün çok büyük çoğunluğu İngilizce, ve oldukça az bir kısmı Türkçe’ye çevrilmekte. Toplumda bu alanda en azından temel düzeyde bir farkındalık oluşturulması şart.
  • Bazı üniversitelerimizde bu alanda verilen dersler olsa da, henüz kuantum teknolojileri ile alakalı bir lisans veya yüksek lisans programı mevcut değil. 
  • QTurkey ve Quantum For You gibi platformların özellikle eğitim alanında bazı yararlı çalışmaları mevcut. Örneğin, 2022 yılı Nisan-Mayıs aylarında lise öğretmenlerine yönelik bir eğitim programı düzenlendi. Amaç, kuantum mekaniğini lise öğrencilerine tanıtmak.

 

Şimdi de bu alanda takip edilebilecek ve iki aşamalı küçük bir yol haritası oluşturmaya çalışalım:

  • Ulusal Kuantum Stratejisinin Oluşturulması

Neredeyse bütün gelişmiş ülkelerin kendi ulusal stratejileri mevcut. Bu stratejiler akademi, özel sektör ve kamunun iş birliğini gerektiren kolektif bir çalışmanın ürünü olarak karşımıza çıkıyor.

Bu stratejide hedefler, bu hedeflere ulaşmak için gerekli olan bütçe ve süre net olarak belirtilmeli. Ayrıca, hangi hedefe yönelik çalışmaların hangi kurumun sorumluluğunda olacağı da açıkça belirlenmeli. Örneğin, hedeflerden birinin uydu destekli 1,000 kilometrelik güvenli bir kuantum iletişim ağı oluşturmak olduğunu düşünelim. Bu hedefin gerçekleştirilmesi için gereken bütçe ilgili kurumların ortak çalışmasıyla (ve tabii benzer hedefler için diğer ülkelerin bütçe planlarını da göz önüne alarak) ayrılmalı. Akabinde, ağın oluşturulması için gereken yazılım ve donanım Aselsan ve Tübitak gibi kurumlar tarafından geliştirilebilecekken, bu ağın kullanımına ilişkin bir yönerge de çeşitli kamu kurumları tarafından hazırlanabilir. Son kullanıcıya verilecek eğitimler ise MEB, YÖK ve üniversitelerimizin sorumluluğunda olabilir.

  • Kuantum Teknolojilerinin Yasal Düzenlemesinin Oluşturulması

İdeali, bu adımın Ulusal Kuantum Stratejisi ile paralel şekilde yürütülmesi. Kuantum teknolojileri, doğası ve gerek doğrudan gerekse dolaylı olarak etkileyeceği sektörler bakımından bünyesinde diğer tüm teknolojilerden (Generative AI dâhil) daha fazla risk barındırıyor. Dolayısıyla kuantum teknolojilerini bir bütün olarak ele alan kapsamlı bir yasal düzenleme oluşturulması, bu teknolojilerin gelecekte de güvenle kullanılması için elzem.

Bu alanda ilk ciddi adımı ABD attı. 2022 yılında yasalaşan ve kuantum teknolojilerinin bilgi güvenliği alanında kullanımının düzenlenmesini amaçlayan “Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act” bu alanda bir ilk. Fakat tabii ki yetersiz, zira kuantum teknolojilerinin tek kullanıldığı alan bu değil. Finans alanında portföy yönetimi, tıp alanında kişiye özel ilaçlar geliştirilmesi, meteoroloji alanında (tarım sektörünü de yakından ilgilendiren) hava durumu tahmini gibi çok sayıda alanda bu teknolojiler kullanılıyor/kullanılması planlanıyor. Elimizi çabuk tutup bu alanda ne kadar kapsamlı bir düzenleme oluşturursak, dünyada o kadar büyük bir karşılaştırmalı üstünlük elde ederiz. Ve hala geç kalmış sayılmayız.