Klasik bitlerden quantum bitlerine geçiş ve temel kavramlar
Klasik bilgisayarlarda bilgi bit olarak saklanır. Bir bit ya 0 ya da 1 değerini alabilir. Quantum bilgisayarlarda ise qubit (quantum bit) kullanılır ve qubit'ler aynı anda hem 0 hem de 1 olabilir - buna süperpozisyon denir.
Bu ders boyunca qubit'lerin nasıl çalıştığını, matematiksel gösterimini ve Qiskit kullanarak nasıl programlanacağını öğreneceksiniz.
Qubit = Quantum Bit. Klasik bit'in quantum karşılığı. Süperpozisyon sayesinde aynı anda birden fazla durumda bulunabilir.
Bir qubit'in durumu şöyle gösterilir: |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩
Bir qubit'in genel durumu şu şekilde yazılır:
Burada:
Şimdi Qiskit kullanarak ilk qubit'imizi oluşturalım:
# Qiskit kütüphanesini içe aktar
from qiskit import QuantumCircuit, QuantumRegister, ClassicalRegister
from qiskit_aer import AerSimulator
# 1 qubit ve 1 klasik bit ile devre oluştur
qr = QuantumRegister(1, 'q') # Quantum register
cr = ClassicalRegister(1, 'c') # Classical register
circuit = QuantumCircuit(qr, cr)
# Qubit başlangıçta |0⟩ durumunda
# Ölçüm yap
circuit.measure(qr, cr)
# Simülasyonu çalıştır
simulator = AerSimulator()
job = simulator.run(circuit, shots=1000)
result = job.result()
counts = result.get_counts()
print("Ölçüm sonuçları:", counts)
# Çıktı: {'0': 1000} - Tüm ölçümler 0Şimdi qubit'i süperpozisyona sokalım (Hadamard kapısı ile):
from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit_aer import AerSimulator
# 1 qubit'lik devre
circuit = QuantumCircuit(1, 1)
# Hadamard kapısı uygula - süperpozisyon oluştur
# |0⟩ → (|0⟩ + |1⟩) / √2
circuit.h(0)
# Ölçüm yap
circuit.measure(0, 0)
# Simülasyonu çalıştır
simulator = AerSimulator()
job = simulator.run(circuit, shots=1000)
counts = job.result().get_counts()
print("Süperpozisyon sonuçları:", counts)
# Çıktı: {'0': ~500, '1': ~500} - Yaklaşık %50-%50