Kuantum bilişimine ve Quantum geliştirme setine girişIntroduction to quantum computing and the Quantum Development Kit

Microsoft Quantum geliştirme seti (QDK), geliştiricilerin kuantum algoritmalarını öğrenmesine ve kuantum programları yazmasına yardımcı olmak için tasarlanmış bir açık kaynak araçlar kümesidir.The Microsoft Quantum Development Kit (QDK) is a set of open-source tools designed to help developers learn quantum algorithms and write quantum programs. Kuantum bilişimi gezegenimizin çevre, tarım, sağlık, enerji, iklim, malzeme bilimi ve daha henüz karşılaşmadığımız alanlardaki en zorlu sorunlarından bazılarını çözme umudu verir.Quantum computing holds the promise to solve some of our planet's biggest challenges - in the areas of environment, agriculture, health, energy, climate, materials science, and others we haven't encountered yet.

Bu sorunlardan bazıları söz konusu olduğunda, en güçlü bilgisayarlarımız bile zorluklarla karşılaşır.For some of these problems, even our most powerful computers run into problems. Kuantum teknolojisi bilişim dünyasını daha yeni etkilemeye başlıyor olsa da, çok kapsamlı olabilir ve bilişim hakkında düşünme şeklimizi değiştirebilir.While quantum technology is just beginning to impact the computing world, it could be far-reaching and change the way we think about computing.

Kuantum bilişimi nedir?What is quantum computing?

Modern kullanımda kuantum sözcüğü, genellikle atomik veya atom altı parçacıkların özelliklerine başvuran herhangi bir fiziksel özelliğin olası en küçük ayrı birimi anlamına gelir.In modern usage, the word quantum means the smallest possible discrete unit of any physical property, usually referring to properties of atomic or subatomic particles. Kuantum bilgisayarlar, işlem birimleri olarak gerçek kuantum parçacıklarını, yapay atomları veya kuantum parçacıklarının toplu özelliklerini kullanır ve büyük, karmaşık ve pahalı cihazlardır.Quantum computers use actual quantum particles, artificial atoms, or collective properties of quantum particles as processing units, and are large, complex, and expensive devices.

Kuantum bilgisayarlar, kuantum fiziğinin benzersiz davranışından faydalanıp bunu bilişime uygulayarak, geleneksel programlama yöntemlerine yeni kavramlar sunar ve süper konum, dolaşıklık ve kuantum girişimi gibi kuantum fiziği davranışlarını kullanır.Harnessing the unique behavior of quantum physics and applying it to computing, quantum computers introduce new concepts to traditional programming methods, making use of quantum physics behaviors such as superposition, entanglement, and quantum interference.

Bir kuantum bilgisayar ne yapabilir?What can a quantum computer do?

Kuantum bilgisayar, her işlemi daha hızlı yapabilecek bir süper bilgisayar değildir, ancak kuantum bilgisayarların son derece başarılı olduğu birkaç alan vardır.A quantum computer isn't a supercomputer that can do everything faster, but there are a few areas where quantum computers do exceptionally well.

Kuantum simülasyonuQuantum simulation

Kuantum bilgisayarlar hesaplama sırasında kuantum olaylarını kullandığından diğer kuantum sistemlerini modellemek için idealdir.Since quantum computers use quantum phenomena in computation, they are well suited for modeling other quantum systems. Fotosentez, süper iletkenlik ve karmaşık moleküler oluşumlar, kuantum programlarının simülasyonunu yapabileceği kuantum mekanizmalarına örnektir.Photosynthesis, superconductivity, and complex molecular formations are examples of quantum mechanisms that quantum programs can simulate.

Şifreleme ve Shor algoritmasıCryptography and Shor’s algorithm

1994’te Peter Shor, ölçeklenebilir bir kuantum bilgisayarın, RSA algoritması gibi yaygın olarak kullanılan şifreleme tekniklerini çözebileceğini gösterdi.In 1994, Peter Shor showed that a scalable quantum computer could break widely used encryption techniques such as the RSA algorithm. Klasik şifreleme, tamsayıyı çarpanlara ayırma veya ayrık logaritmalar gibi, kuantum bilgisayarlar kullanılarak çok daha verimli bir şekilde çözülebilecek birçok sorunun zorluk derecesine dayanır.Classical cryptography relies on the intractability of problems such as integer factorization or discrete logarithms, many of which can be solved more efficiently using quantum computers.

Arama ve Grover algoritmasıSearch and Grover’s algorithm

1996’da Lov Grover, yapılandırılmamış veri aramalarına yönelik çözümü önemli ölçüde hızlandırarak, aramaları klasik algoritmaların tümünden daha az adımda çalıştıran bir kuantum algoritması geliştirmiştir.In 1996, Lov Grover developed a quantum algorithm that dramatically sped up the solution to unstructured data searches, running the search in fewer steps than any classical algorithm could.

Kuantumdan esinlenen bilişim ve iyileştirmeQuantum-inspired computing and optimization

Kuantumdan esinlenen algoritmalar, hızı ve doğruluğu artırmak için kuantum ilkelerini kullanır ancak klasik bilgisayar sistemlerinde uygulanır.Quantum-inspired algorithms use quantum principles for increased speed and accuracy but implement on classical computer systems. Bu yaklaşım, geliştiricilerin, henüz gelişmekte olan bir sektör olarak bilinen kuantum donanımını beklemeden yeni kuantum tekniklerinin gücünden yararlanmasını sağlar.This approach allows developers to leverage the power of new quantum techniques today without waiting for quantum hardware, which is still an emerging industry.

İyileştirme, istenen sonuç ve kısıtlamalar dikkate alındığında bir soruna en iyi çözümü bulma işlemidir.Optimization is the process of finding the best solution to a problem, given its desired outcome and constraints. Maliyet, kalite veya üretim süresi gibi faktörlerin hepsi, sektör ve bilim dünyası tarafından yapılan kritik kararlarda etkili olur.Factors such as cost, quality, or production time all play into critical decisions made by industry and science. Bugünün klasik bilgisayarlarında çalışan ve kuantumdan esinlenen iyileştirme algoritmaları şu ana dek mümkün olmayan çözümleri bulabilir.Quantum-inspired optimization algorithms running on today's classical computers can find solutions that up to now have not been possible. Sıkışıklığı azaltmak için trafik akışını iyileştirmenin yanı sıra uçak kapı ataması, paket teslimi ve iş planlama gibi birçok işlem gerçekleştirilebilir.In addition to optimizing traffic flow to reduce congestion, there is airplane gate assignment, package delivery, job scheduling and more. Malzeme bilimindeki yenilikler sayesinde yeni enerji türleri, daha fazla kapasiteye sahip piller, daha hafif ve daha dayanıklı malzemeler geliştirilebilir.With breakthroughs in materials science, there will be new forms of energy, batteries with larger capacity, and lighter and more durable materials.

Not

Microsoft kuantumdan esinlenen bilişimin malzeme biliminde, risk yönetiminde ve tıpta nasıl kullanıldığı hakkında daha fazla bilgi edinin.Read more about how Microsoft quantum-inspired computing is being used in materials science, risk management, and medicine.

Kuantum makine öğrenimiQuantum machine learning

Klasik bilgisayarlardaki makine öğrenimi, bilim ve iş dünyasında devrim yapıyor.Machine learning on classical computers is revolutionizing the world of science and business. Bununla birlikte modelleri eğitmenin getirdiği yüksek hesaplama maliyeti, bu alanın geliştirilmesini ve kapsamını kısıtlıyor.However, the high computational cost of training the models hinders the development and scope of the field. Kuantum makine öğrenimi alanı, klasik bilgisayarlardan daha hızlı çalışan makine öğrenimi sağlayan kuantum yazılımı geliştirmeyi ve uygulamayı keşfeder.The area of quantum machine learning explores how to devise and implement quantum software that enables machine learning that runs faster than classical computers.

Quantum geliştirme seti, hibrit kuantum/klasik makine öğrenimi denemeleri çalıştırmanıza olanak tanıyan kuantum makine öğrenimi kitaplığı ile birlikte gelir.The Quantum Development Kit comes with the quantum machine learning library that gives you the ability to run hybrid quantum/classical machine learning experiments. Kitaplık, örnekler ve öğreticiler içerir, denetimli sınıflandırma sorunlarını çözmek üzere yeni bir hibrit kuantum-klasik algoritması olan devre merkezli kuantum sınıflandırıcısını uygulamak için gerekli olan araçları sağlar.The library includes samples and tutorials, and provides the necessary tools to implement a new hybrid quantum–classical algorithm, the circuit-centric quantum classifier, to solve supervised classification problems.

Q# ve Microsoft Quantum geliştirme seti (QDK)Q# and the Microsoft Quantum Development Kit (QDK)

Q#, Microsoft'un kuantum algoritmaları geliştirmeye ve çalıştırmaya yönelik açık kaynak programlama dilidir.Q# is Microsoft's open-source programming language for developing and running quantum algorithms. Yerleşik tam durumlu kuantum simülatörü de dahil olmak üzere çeşitli ortamlarda çalıştırabileceğiniz kuantum uygulamaları geliştirmek için standart araçlar ve dillerle kullanabileceğiniz, Q# diline yönelik tam özellikli bir geliştirme seti olan QDK’nin bir parçasıdır.It is part of the QDK, a full-featured development kit for Q# that you can use with standard tools and languages to develop quantum applications that you can run in various environments, including the built-in full-state quantum simulator.

Visual Studio ve VS Code uzantılarının yanı sıra Python ve Jupyter Notebook ile birlikte kullanılmak üzere paketler vardır.There are extensions for Visual Studio and VS Code, and packages for use with Python and Jupyter Notebook.

QDK, özelleştirilmiş kimya, makine öğrenimi ve sayısal kitaplıklarıyla birlikte standart bir kitaplık içerir.The QDK includes a standard library along with specialized chemistry, machine learning, and numerics libraries.

Belgeler, hızlı bir şekilde başlamanıza yardımcı olacak bir Q# dili kılavuzu, öğreticiler ve örnek kodun yanı sıra kuantum bilişimi kavramlarını daha ayrıntılı incelemenize yardımcı olacak zengin makaleler içerir.The documentation includes a Q# language guide, tutorials, and sample code to get you started quickly, and rich articles to help you dive deeper into quantum computing concepts.

Microsoft kuantum donanımı iş ortaklarıMicrosoft quantum hardware partners

Microsoft, geliştiricilere kuantum donanımına bulut erişimi sağlamak amacıyla kuantum donanımı şirketleriyle iş ortaklığı kuruyor.Microsoft is partnering with quantum hardware companies to provide developers with cloud access to quantum hardware. Geliştiriciler Azure Quantum platformu ve Q# dilinden yararlanarak, kuantum algoritmalarını keşfedebilir ve kendi kuantum programlarını farklı kuantum donanımı türlerinde çalıştırabilir.Leveraging the Azure Quantum platform and the Q# language, developers will be able to explore quantum algorithms and run their quantum programs on different types of quantum hardware.

Hem IonQ hem de Honeywell, elektronik bir alanda kapalı tutulan iyonlardan tek tek yararlanan kapalı iyon bazlı işlemciler kullanır, QCI ise süper iletkenli devreler kullanır.IonQ and Honeywell both use trapped ion-based processors, utilizing individual ions trapped in an electronic field, whereas QCI uses superconducting circuits.

Sonraki adımlarNext steps

Kuantum bilişimine yönelik temel kavramlar Hızlı başlangıçlarKey concepts for quantum computing Quickstarts