Blaise Pascal’ın ailesi 1640 yılında ekonomik sebeplerle Paris’ten Rouen şehrine taşınır. Bereketsiz geçen sezonun yarattığı kıtlık ve artan vergiler sebebiyle sık sık ayaklanmalara sahne olan şehrin sokaklarda şiddet kol gezmektedir. Hayatta kalmayı başaranların büyük kısmı ise “Kara Ölüm” olarak anılan veba salgını sebebiyle kırılmaktadır. Evinin emniyetli ortamına kapanan Pascal, vergi memuru babasının bütün enerjisini ve vaktini yutan hesaplama işlerini mesele edinir. Henüz 19 yaşındayken başladığı çalışma, 1645 yılında “hesap makinesi” (la machine arithmétique) adlı bir cihaza dönüşür. Tarihin bu ilk (mekanik) hesaplama cihazı, üstünde rakamlar yazılı, yan yana dizili ve birbirine bağlı 6 çarktan oluşuyordu.

Bugünkü emsalleriyle aşık atacak hali yoktu fakat Pascal’ın makinesi kendi döneminde rakipsizdi. Rakipleri çıtayı sürekli yükseltti. Yine de hesaplama alanında insan faktörü II. Dünya Savaşı’ndaki topçu atış koordinatlarını belirlemeden, atom bombasının geliştirilmesine; hatta NASA’nın erken dönem uzay görevlerine kadar kilit rol oynadı. (“Hidden Figures” adlı bir filmi dahi yapıldı.)

Bugün bambaşka bir seviyedeyiz. “Hesaplayıcı” unvanlı matematik dehaları yerini çoktan birbirinden kudretli dijital işlemcilere bıraktı. Saniyede milyarlarca hesaplama yapabilen bu çiplerin mucizelerini sergilediği alanların başında kripto teknolojisi geliyor.

Bir musibetin ettikleri

2013 yılında siber güvenlik uzmanı Edward Snowden’ın itirafıyla ABD istihbaratının PRISM adlı yapıyla tüm dijital iletişimi takip ettiği ortaya çıktı. Resmi belgelerle desteklenen ifşanın ardından web siteleri dahil her dijital içerik ve iletişim, teknik takibi imkansız hale getiren uçtan uca kriptolu (E2EE) hale dönüştü. Aynı teknoloji 2008’de Bitcoin ile popülerleşen ve bugün 3,4 trilyon dolarlık büyüklüğe ulaşan kriptoparaların da temelini oluşturdu. Adresi “https” ile başlayan bütün web siteleri de bu temele oturuyor.

Bu sistemlerin hepsi, verinin algoritmalar ile yüksek seviyede şifrelenmesi ve gerektiğinde çözülmesi mantığıyla çalışıyor. Örneğin arkadaşınızın zar zor topladığı zihnini darmadağın etmek için WhatsApp’tan yolladığınız bir mesaj, önce sizin cihazınızda ve sadece arkadaşınızın cihazındaki dijital anahtarla açılabilecek şekilde şifrelenir (bu anahtarlar daha da karmaşık algoritmalar tarafından oluşturulur). Böylece yazışmayı teknik takibe alan (ve anahtara sahip olmayan) kişi ya da kurum, ele geçirdiği mesajı okunur hale getirebilmek için kriptoyu çözmek zorunda kalır. Basit şekilde özetlemek gerekirse, bu amaçla kullanılan en yaygın ve 2^256 kombinasyona sahip AES-256 ile kriptolanmış bir WhatsApp mesajının saniyede 10 trilyon işlem yapabilen bugünkü en hızlı süperbilgisayarlar ile çözülmesi trilyonlarca yıl sürer. 1 trilyon yıl uğraşıp sonuçta bir Yılmaz Özdil videosuyla karşılaşmak hiçbir istihbarat örgütünün göze alabileceği türden değil. Yani bugün mesajlarımızdan e-postalarımıza, web sitelerimizden paramıza kadar her şeyi emanet ettiğimiz kripto teknolojisi esasen çiplerimizin çalışma mantığı ve sınırları ile tanımlı.

Mevcut çipler her şeyi “binary” olarak anılan ve 1 ve 0 rakamlarının kombinasyonlarından oluşan bir yapıyla işliyor. Alanın ve satanın büyük oranda razı olduğu bu denklemi bozmaya aday teknoloji ise “kuantum bilişim”. Her şeyin ya 1 ya da 0 ile tanımlandığı dünyanın aksine; kuantum işlemciler çağın kaypak ruhuna yaraşır şekilde 1 ya da 0 olabilmenin yanısıra, aynı anda hem 1 hem 0 değerini de alabiliyor. Bu da şimdiki silisyum (ya da bizdeki yanlış tabiriyle “silikon”) tabanlı transistörlerle çalışan çiplerden farklı olarak mutlak sıfır sıcaklıkta ve atom altı parçacıklarla çalışan çiplerle mümkün oluyor.

Teknik ayrıntılardan arındırarak ne işe yaradığını şöyle özetleyebiliriz: Geleneksel işlemcilerle milyonlarca yıl sürecek işlemler kuantum işlemcilerle birkaç saniyede tamamlanabiliyor. Bu da mevcut dünyamızın güvenlik duvarlarının teorik olarak çöküşü anlamına geliyor. Buna meydan okuyan tek yapı Apple oldu. Şirket Şubat ayında kendi mesajlaşma uygulaması iMessage’ın kuantum çipler tarafından dahi kırılamayacağını iddia etti.

Kuşkulu muhalifler

Kuantum platformundaki en büyük sorun, sürekli fikir (değer) değişen bu çipleri kararlı (öngörülebilir ve programlanabilir) hale getirebilmek. Bu alandaki umutları yeşerten gelişme bu hafta Google tarafından paylaşıldı. Bu alanda yıllardır çalışan şirket, tanıttığı “Willow” kodlu çipiyle heybetli bir iddiaya sahip: Mevcut en hızlı süperbilgisayar “Frontier” ile 10 septilyon yıl sürecek işlemleri sadece “5 dakikada” çözebiliyor! (Yeni Ekonomi Programı başlıklı stratejimiz henüz katrilyonun ötesini hayatımıza sokamadığı için “10 septilyon” ne demek açıklayayım: 10’un devamına 24 sıfır ekliyorsunuz. Trilyon kere trilyon da denebilir).

Willow çipi, benzerlerine kıyasla çok daha düşük hata oranıyla dikkat çekiyor. Fakat hala “hatasız” değil. Dolayısıyla kusursuz bir kuantum bilgisayarı için hala yıllar sürebilecek çalışmaya ve bol sıfırlı araştırma-geliştirme bütçelerine muhtaç. Alanın uzmanları 2030 yılına kadar bunun mümkün olamaycağını dile getiriyor. Dahası, Google’ın iddiasını desteklemek için kullandığı örneğin bu çipe özel bir kurgu olduğunu söyleyenler de var. Google Kuantum Laboratuvarı’nın başındaki Hartmut Neven ise çipin nükleer füzyon reaktörlerinin tasarımından yeni ilaçların geliştirilmesine kadar pek çok alanda çığır açacağını savunuyor.

Kuantum teknolojisinin yepyeni imkanlar ve fırsatlar sunacağına şüphe yok. Esas sorun, uzun bir süre sadece bir avuç şirket ve devletin tekelinde kalacak böyle bir teknolojinin dünyanın kalanı için ne anlama geleceği.

(13 Aralık 2024 tarihli Oksijen gazetesindeki yazım.)