soru: kuantum bilgisayarları neden mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışmalılardır?

cevap: qubitler, bir atomun belli bir orbitalinde sahip olduğu 2 elektronun durumuna göre bilgi depolarlar.

normal bir bilgisayarda, mesela ram'de öylece duran 1111 şeklindeki bir veri, ansızın 0011'e dönüşebiliyor mu? hayır. bilgisayarda tutulan veri kendi başına değişmiyor hiçbir zaman. bu sayede tutarlı ve deterministik hesaplamalar yapabiliyoruz. 2+2 dediğimzde bilgisayar bize hep 4 sonucunu döndürebiliyor.

bunun yanında işler atom düzeyinde öyle yürümüyor. elektronların pozisyonlarından kastımız; bu elektronların spin hareketleri. yani orbitalde dönme şekillerine göre veri depoluyoruz ve işliyoruz. fizik ve kimya derslerinden hatırladığımız üzre, ısı alan maddenin titreşim hareketi hızlanır. daha çok titreşir ve enerjisi arttıkça daha kararsız hale gelir. ısının çoğalması demek sizin o elektrona emanet ettiğiniz verinin artık kendi kafasına göre takılması demek. hatta bazen, bazı atomlar o kadar fazla enerjiye sahip olurlar ki bazı elektronları artık hızlarını alamayıp atomu terkedebilirler. ısı arttıkça kararsızlık artıyor yani. ayrıca enerjisi az atomları gözlemlemek daha kolaydır.

düşünün; veriyi depo ettiğiniz elektrona bir bakıyorsunuz, artık yok veya değişmiş. iyonize olup gitmiş veya başka bir atomdan kopan elektrona çarpmış, spin değeri değişmiş. böyle bir saçmalık olmayacağı için sistemi en hareketsiz ve en stabil konumda tutmalısınız. bu da mutlak sıfır veya ona çoook yakın sıcaklıklarda mümkün.