Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan kuantum bilgisayarlar ve kuantum şifreleme konularını anlatan eğitim dersi formatındadır. Ders boyunca Alice ve Bob adlı karakterler üzerinden örnekler verilmektedir.
- Video, kuantum bilgisayarların ne olduğu, klasik bilgisayarlarla karşılaştırması ve çalışma prensipleriyle başlayıp, kuantum şifreleme konusuna geçiş yapmaktadır. Klasik bilgisayarların bit (0 ve 1) kullanırken, kuantum bilgisayarların kübitlerle çalıştığı, kübitlerin süperpozisyon özelliğinin klasik bilgisayarlara göre avantajları ve Grover algoritması gibi kuantum algoritmalarının şifre çözme kabiliyeti anlatılmaktadır.
- Dersin son bölümünde, kuantum şifreleme (kuantum kriptografi) konusu ele alınarak, kuantum kanallarının nasıl güvenli iletişim sağladığı, elektronların spin değerleri ve polarizörler kullanılarak nasıl güvenli mesaj gönderilebileceği açıklanmaktadır. Eğitmen, konunun matematiksel detaylarını ileriki derslerde vereceğini belirtmektedir.
- 00:07Kuantum Bilgisayarlar Hakkında Genel Bilgi
- Bu derste kuantum bilgisayarlar, kuantumla haberleşme ve kuantum şifreleme konuları ele alınacak.
- Kuantum bilgisayarları özel, spesifik bilimsel işler ve yüksek güvenlikli işlemler için tasarlanmış, klasik bilgisayarların çalışma mantığından tamamen farklı bir sistemdir.
- Kuantum bilgisayarları günlük basit işlemleri yerine, güvenliğin ve hızın önemli olduğu yerlerde kullanılır ve yeryüzünde sadece birkaç model mevcuttur.
- 02:19Kuantum Bilgisayarların Önemi
- Kuantum bilgisayar çağındayız çünkü klasik bilgisayarların limitleri var ve bazı karmaşık problemleri çözmek için çok uzun sürebilir.
- Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlar bir milyon yıl alacak işlemleri birkaç dakika içinde halledebilir.
- Kuantum bilgisayarlar günlük işlemler için değil, özel bilimsel ve güvenlik gerektiren işler için tasarlanmıştır.
- 03:20Klasik Bilgisayarların Çalışma Prensibi
- Klasik bilgisayarlar "bit" adı verilen 1 veya 0 değerlerine dayanır ve elektrik akımının geçip geçmediği transistörler kullanılarak çalışır.
- Klavyede bir harf basıldığında, transistörlerden elektrik akımının geçip geçmediği durumları bit olarak temsil eder ve bu bitlerin kombinasyonu karakterleri oluşturur.
- Klasik bilgisayarlar ikilik sayı sistemi (1 ve 0) üzerinde çalışır, bu sistemde her basamakta sadece 0 veya 1 değerleri kullanılır.
- 06:32Sayı Sistemleri
- Onluk sayı sisteminde 0'dan 9'a kadar sayılır ve bu döngü tekrarlanarak daha büyük sayılar oluşturulur.
- İnsanlar genellikle onluk sayı sistemini tercih etmiş çünkü 10 parmakları vardır, ancak Babilliler 12'lik sayı sistemini kullanmıştır.
- Bilgisayarlar ikilik sayı sistemi kullanır, bu sistemde sadece 0 ve 1 değerleri vardır ve sayılar bu iki rakamın kombinasyonlarıyla temsil edilir.
- 12:21İkilik Sayı Sistemi ve Kuantum Bilgisayarlar
- İkilik sayı sisteminde, her bir bit ya 0 ya da 1 değerini alabilir ve bu sistem bilgisayarlar tarafından kullanılır.
- "Dünyada on çeşit insan vardır" esprisi aslında ikilik sayı sisteminde "2" sayısının "10" olarak yazılışına dayanır.
- Klasik bilgisayarlar sıfır ve bir değerlerinden oluşan transistörlerin akım geçmesi veya geçmemesi durumlarını kullanarak çalışır.
- 14:02Kuantum Bilgisayarların Çalışma Prensibi
- Kuantum bilgisayarlar kuantum fiziği yasalarına dayanarak çalışır ve klasik bilgisayarların "bit"lerine karşılık "kubit"ler kullanır.
- Klasik bilgisayarda bir bit ya 0 ya da 1 değerini alırken, kuantum bilgisayarındaki kubit aynı anda hem 0 hem 1 değerini alabilir.
- Kuantum bitlerin (kubitlerin) avantajı, süperpozisyon prensibi sayesinde aynı anda pek çok durumda olabilmesidir.
- 16:54Kuantum Bilgisayarların Avantajları
- Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlar gibi tek bir yol yerine aynı anda tüm olası yolları deneyerek problemi çözebilir.
- Labirent örneğinde, klasik bilgisayar her yol ayrımında tek bir yolu deneyerek çıkmaz sokakları tespit ederken, kuantum bilgisayar aynı anda tüm yolları deneyerek çıkış yolunu bulabilir.
- Harita uygulamaları gibi uygulamalar, kuantum bilgisayarlar sayesinde aynı anda tüm olası yolları analiz ederek en kısa ve en uygun yol önerisini hemen sunabilir.
- 22:18Klasik ve Kuantum Bilgisayarlarındaki Bit Farkı
- Klasik bilgisayarlarda bir bit ya 1 ya da 0 değerini alır, ancak kuantum bilgisayarlarda kübit hem 1 hem 0 olabilir.
- Klasik bilgisayarda 1 bit 1 bilgi, 2 bit 2 bilgi, 3 bit 3 bilgi verirken, kuantum bilgisayarda 1 bit 2 bilgi, 2 bit 4 bilgi, 3 bit 8 bilgi verir.
- Kuantum bilgisayarlarının gücü 2'nin kuvvetiyle artar, örneğin 100 bitlik bir kuantum bilgisayar 2^100 kadar bilgi taşıyabilir.
- 29:36Kuantum Bilgisayarlarının Gücü
- Gigabyte milyar byte demektir ve milyar tane 8'li bitin bir araya gelmesi anlamına gelir.
- Kuantum bilgisayarlarda 100 bit, klasik bilgisayarlardaki 100 bitin tri-katrilyon kere katrilyon kere onbinlik bilgiyi taşıyabilir.
- Bu nedenle kuantum bilgisayarlar çok güçlü aletlerdir.
- 30:36Kuantum Bilgisayarlarının Şifreleme Avantajı
- Kuantum bilgisayarlar şifre çözmek için kullanılır ve bankacılıkta ve savunma birimlerinde kuantum şifreleme veya kuantum kriptografi terimleriyle bilinir.
- Klasik bilgisayarlarda şifre çözmek için her olasılığı tek tek denemek gerekir, bu nedenle basamak sayısı arttıkça çözmek yıllar alabilir.
- Kuantum bilgisayarlar, tüm olasılıkları aynı anda kontrol edebilir ve Grover algoritması kullanarak doğru şifreyi bulabilir.
- 36:17Kuantum Bilgisayarlarının Gücü
- Klasik bilgisayarlarda yüz basamaklı bir şifreyi çözmek için katrilyonlarca deneme yapmak gerekiyor, ancak kuantum bilgisayarı aynı anda hem doğru hem yanlış sonucu bulabiliyor ve saniyeler içinde çözebiliyor.
- Kuantum bilgisayarları, klasik bilgisayarlarla yazılmış şifreleme tekniklerini kolayca kırabildiği için artık şifreleme teknikleri de kuantum bilgisayarlarla yapılmakta.
- Kuantum bilgisayarlarının gücünü göstermek için yazı-tura uygulaması örnek olarak veriliyor.
- 38:06Yazı-Tura Oyunu Klasik Bilgisayarda
- Klasik bilgisayarda yazı-tura oyununda, her atışta yazı veya tura gelme olasılığı yüzde elli olduğu için kazanma şansı da yüzde elli.
- Klasik bilgisayarda oyun, rastgele devrelerin çalışması ve akımın geçip geçmediği duruma göre yazı veya tura olarak değerlendiriliyor.
- Klasik bilgisayarda kapılar, akımı geçiren veya geçirmeyen transistörler gibi çalışarak yazı veya tura sonucunu veriyor.
- 42:03Yazı-Tura Oyunu Kuantum Bilgisayarda
- Kuantum bilgisayarda H kapısı uygulandığında, para hem yazı hem tura olacak şekilde süperpozisyon durumuna sokuluyor.
- Kuantum bilgisayarda matematiksel işlemlerle (matris çarpımları) süperpozisyon durumu oluşturuluyor ve son aşamada tekrar H kapısı uygulandığında başlangıç duruma dönüştürülüyor.
- Kuantum bilgisayarda oyunu oynarken, bilgisayar her zaman kazanıyor çünkü son aşamada H kapısını tekrar uygulayarak başlangıç durumunu geri getiriyor.
- 47:50Kuantum Fiziği ve Süperpozisyon
- Kuantum bilgisayarlarına karşı yazı-tura oyununu oynamak mantıksızdır çünkü kuantum fiziği yasaları bu oyunu klasik fizik nesneleri için değil, kuantum objeleri için modellemektedir.
- Bir madeni para hiçbir zaman gerçekten hem yazı hem tura olamaz, ancak bir elektronun spini aynı anda hem yukarı hem aşağı olabilir.
- Kuantum fiziği yasalarıyla inceleyilen nesnelerde, elektronların spininin dönüş yönü aynı anda hem yukarı hem aşağı olabilir.
- 48:50Kuantum Şifreleme Tanıtımı
- Kuantum bilgisayarları ve kuantum şifreleme konuları daha detaylı videolarda ele alınacak.
- Kuantum bilgisayarlar dilinde mesaj gönderen (Alice) ve alıcı (Bob) olarak bilinen iki isim kullanılır.
- Klasik kanallar (telefon, internet, posta) üzerinden gönderilen gizli bilgiler muhtemelen araya giren üçüncü kişilerce çözülebilir.
- 51:51Kuantum Şifreleme Yöntemi
- Kuantum şifreleme veya kuantum kriptografi ile güvenli mesaj gönderilebilir.
- Elektronların yukarı (0) ve aşağı (1) spin değerleri kullanılarak şifre oluşturulur.
- Alice, mesajı polarizörden geçirerek Bob'a kuantum kanalı üzerinden gönderir.
- 55:34Kuantum Kanalı ve Güvenlik
- Kuantum kanalı araya birinin giremeyeceği, klonlanamazlık teoremi sayesinde güvenli bir iletişim kanalıdır.
- Alice ve Bob, telefon üzerinden hangi polarizörleri kullandıklarını paylaşarak doğru verileri tespit ederler.
- Araya giren kişi polarizörlerin farklı olması durumunda mesajın bozulduğunu fark eder, bu da güvenlik sağlar.
- 58:53Kuantum Anahtarı ve Şifreleme
- Kuantum bilgi transferinde, kişiler kuantum kanalıyla bilgi gönderip sonra klasik yollarla (telefon, WhatsApp) iletişim kurarak bu bilgileri anlamlandırıyorlar.
- Bu süreç sonucunda kuantum anahtarı oluşturuluyor ve daha sonra bu anahtar kullanılarak şifreleme işlemi gerçekleştiriliyor.
- Kuantum şifreleme ve ışınlama konuları daha detaylı olarak önümüzdeki derslerde anlatılacak.
- 59:42Kuantum İletişimindeki Zorluklar
- Alice (gönderen kişi) bir bilgiyi (dalga fonksiyonu) klasik kanal ile gönderemez çünkü araya biri girebilir.
- Kuantum bilgisi sürekli süperpoze halinde olduğundan, Alice bilgiyi ölçmeden söyleyemez çünkü ölçüm yapınca dalga fonksiyonu çöker ve bilgi kaybolur.
- Orijinal kuantum bilgisini göndermek için sadece kuantum kanalları kullanılabilir.
- 1:01:12Kuantum İşınlama
- Kuantum ışınlama, bir bilginin kilometrelerce uzaklıktaki kişiye aynı anda ulaşabilmesi olayıdır.
- Fiziksel varlık gitmez, sadece Alice'in elindeki fiziksel sistemi tarif eden fonksiyon karşıya ulaşır.
- Bu süreç, kuantum kapıları kullanılarak gerçekleştirilir ve dört farklı olasılık oluşur.
- 1:03:30Kuantum İletişiminde Klasik Haberleşme
- Bob, Alice'in hangi mesajı gönderdiğini dört olasılıktan doğruyu seçmek için klasik kanal üzerinden iletişim kurar.
- Alice, Bob'a ölçüm yaparken hangi aleti kullandığını sorar ve bu bilgiye göre Bob'a hangi kuantum kapısını uygulaması gerektiğini söyler.
- Bu yöntem sayesinde hem güvenli bir haberleşme sağlanır hem de bilgi ışık hızıyla anında ulaşır.