Katılımcıların Girişi

Açılış

Kuantum Dolaşıklığı ve Işıktan-Hızlı Etkileşim

• Mehmet Emre Taşgın (Hacettepe Üniversitesi)

Dolaşık iki cisimden birine yapılan etki diğerine anında iletilir. İki cismin birbirlerinden ne kadar uzak olursa olsun, birine yapılan ölçüm diğerini anında etkiler. Acaba bu durum aralarında ışıktan-hızlı bir etkileşim var mı demektir? Eğer ışıktan-hızlı (kontrol edemediğimiz) bir etkileşim varsa, bu, iki olayın zamanda sıralarının değişebileceği, neden-sonuç ilişkisinin çiğneneceği demektir. Bu çalışmada, kuantum optik bir sistemi inceliyoruz. Kuantum dolaşıklığın başladığı yerde, gerçekten de sistemin neden-sonuç ilişkisini kaybettiğini görüyoruz. Nedenselliği düzeltmenin yollarını arıyoruz. ----- Konuşmacı: M. Emre Taşgın Lisans ve Doktorasını (Dr. Özgür Oktel) Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümünde 2003 ve 2009 yıllarında tamamladı. Sırası ile Koç Üniversitesi (Dr. Özgür Esat Müstecaplıoğlu) ve The University of Arizona’da doktora-sonrası araştırma yaptı. 2012-2014 seneleri arasında Kırklareli Üniversitesinde çalıştı. 2014’ten bu yana Hacettepe Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsünde çalışmaktadır. Çalışma alanları Kuantum Optik, Kuantum Dolaşıklık Kriterleri, Kuantum Plazmonik, Nano-optik, Doğrusal-olmayan optik ve ışık-yayılı üzerinedir. Kuantum Optik’in kurucuları olan Pierre Meystre ve M. Suhail Zubairy ile çalışmları bulunmaktadır.

Süperiletken Tabanlı Kuantum Teknolojiler

• Ali Bozbey (TOBB ETÜ)

Süperilekten tabanlı quantum devre ve sensörler hakkında kısa bilgiler, gelişim süreçleri ve mevcut durum. Son kısımda da bizim yaptığımız çalışmalardan örnekler vereceğim. ----- Konuşmacı: Ali Bozbey, lisans, yüksek lisans ve doktora derecelerini Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanında sırasıyla 2001, 2003 ve 2006 yıllarında Bilkent Üniversitesi, Ankara, Türkiye'den almıştır. 2002 yılında Jülich Araştırma Merkezi, Jülich, Almanya'da misafir araştırmacı, 2007 yılında ise Nagoya Üniversitesi, Nagoya, Japonya'da Doktora Sonrası Araştırmacı olarak çalışmıştır. 2008 yılından bu yana TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde çalışmaktadır. Araştırma ilgi alanları arasında tek akı kuantumu tabanlı entegre devreler, süperiletken kuantum girişim aygıtları, süperiletken ışınım sensörleri ve kriyojenik sistemlerin tasarımı, modellemesi ve gerçeklenmesi yer almaktadır.

Kuantum bilgisayarı yazılımcısı olmaya karar verdim, ne yapmalıyım?

• Barış Malcıoğlu (ODTÜ)

Ticari (yaygın) erişilebilir kuantum bilgisayar donanımları beklenenden on yıllarca erken geldi, artık bu alanda karşılaşılan en büyük sorun: Yazılımcı eksikliği. Büyük bütçelerle üniversiteler, şirketler ve hatta devletler yetenek peşinde koşmaya başlayınca belki bu konu sizin de ilginizi çekmeye başladı, yazılımcılık konusunda deneyiminiz var, ancak “kuantum” konusunda kafanız karışık. İnternette bulduğunuz kurslara katıldınız ve geçtiniz, ancak öğrendiğiniz tekniklerle yeni bir uygulama yaratma konusunda bocalıyorsunuz. Size bu konuşmada yaratıcı bir kuantum bilgisayar yazılımcısı olabilmek için yapabilecekleriniz konusunda önerilerde bulunacağım ve bu amaçla izleyebileceğiniz başka başarılı stratejilere nasıl erişebileceğinize değineceğim. ----- Konuşmacı: Lisans, Yüksek Lisans ve Doktora derecelerini ODTÜ Fizik bölümünden almıştır. SISSA'da Quantum Espresso'da temel prensiplerden teorik spektroskopi modülünün geliştiricisi olarak çalışmış, Liege Universitesi Fizik bölümü, Erlangen FAU üniversitesi Malzeme bilimleri, ve Salzburg Üniversitesi fizik bölümünde çalıştıktan sonra 2019 yılında ODTÜ Fizik bölümünde öğretim üyesi olarak çalışmaya başlamıştır. Dr. Malcıoğlu ODTÜ Fizik bölümünde "Temel bilimler için kuantum bilgisayarları" adlı lisans dersini vermekte ve hibrit kuantum yapay sinir ağlarının yüksek çıktılı hesaplamalı spektroskopi alanında uygulanması üzerine bir proje yürütmektedir.

Kuantum Görüntü Damıtma

• Hasan Yılmaz (İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi - UNAM)

Kuantum durumdaki ışık (fotonlar) ile optik görüntüleme, klasik ışık ile optik görüntülemeye göre daha iyi çözünürlük, hassaslık ve sinyal-gürültü oranını vaadeder. Ancak pratik şartlarda detektörlerdeki gürültü ve düşük verim gibi etkiler görüntülemede bu ‘kuantum avantajlardan’ yararlanmamızın önüne geçiyor. Bu konuşmada gerçek uzayda dolanık fotonlarla aydınlatılan bir örnek ile klasik ışık kaynağıyla aydınlatılan başka bir örneğin görüntüleri aynı kamerada üst üste gelecek şekilde ölçülse bile ikisinin görüntü bilgisinin nasıl birbirinden ayrılabileceğini gösteren henüz yeni geliştirilmiş kuantum görüntü damıtma tekniğinden bahsedeceğim [1]. Bu teknik sayesinde kuantum durumdaki ışığın uzaysal korelasyonları kullanılarak görüntülemek istediğimiz örnekten saçılan fotonlardan elde ettiğimiz sinyal nerdeyse mükemmel olarak aynı spektruma ve polarizasyona sahip klasik arka plan ışığından kaynaklanan sinyalden ayrılabiliyor. Bu yöntemin kuantum görüntüleme, haberleşme ve güvenlikte uygulamalarının olabileceği öngörülüyor. Kaynaklar [1] H. Defienne et al., Science Advances 5, eaax0307 (2019). ----- Konuşmacı: Hasan Yılmaz şu anda Bilkent Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Enstitüsü UNAM'da doktor öğretim üyesi olarak görev yapmaktadır. Araştırmaları fotonik, istatistiksel fizik ve yoğun madde fiziğinin buluştuğu karmaşık fotonik sistemlerin fiziği ve uygulamaları üzerinedir. 2016-2020 senelerinde, Yale Üniversitesi Uygulamalı Fizik Bölümü'nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmıştır. 2015 yılında Prof. Allard Mosk'un danışmanlığında “Opak mercekler ile görüntüleme” başlıklı teziyle Twente Üniversitesi'nden doktora derecesini almıştır. 2011 yılında Koç Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği yüksek lisans programından mezun oldu. Lisans eğitimini ise İstanbul Teknik Üniversitesi Fizik Mühendisliği bölümünde tamamladı.

Basit Bir Çerçevede Shor Algoritması

• Ege Özgün (Hacettepe Üniversitesi)

E-posta şifrelerimizden, bankacılık işlemlerine, hemen hemen tüm güvenli veri paylaşımı gerektiren işlemler, RSA protokolü kullanılarak gerçekleştirilmektedir. RSA protokolü güvenliğini, çok büyük sayıların asal çarpanlarına ayrılması işleminin mevcut hesaplama gücü ile makul sürelerde yapılamıyor olmasından almaktadır. 1994 yılında Peter Shor’un [1], kuantum bilgisayarlar kullanılarak büyük sayıları asal çarpanlarına ayırma işleminin saniyeler mertebesinde yapılabileceğini teorik olarak göstermesi sonucu, kuantum hesaplama alanı bir anda büyük bir ilgi çekmiş ve günümüzde ise yoğun araştırma ve yatırım yapılan bir alan haline gelmiştir. Konuşmamda basit bir dil ile RSA protokolü, açık anahtarlı şifreleme sistemleri ve Shor algoritması konularına değineceğim. [1] P. W. Shor, Algorithms for Quantum Computation: Discrete Logarithms and Factoring Proceedings 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science 20-22 Kasım (1994) ----- Konuşmacı: Doktoramı Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümünden 2016 yılında aldım. Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezinde (NANOTAM) doktora sonrası araştırmacı ve araştırmacı olarak, Avusturya'da Graz Üniversitesi'nde ise (Karl-Franzens Universität Graz) öğretim görevlisi olarak çalıştım. Şu anda Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümünde Dr. Öğr. Üyesi olarak araştırmalarıma ve eğitim faaliyetlerine devam etmekteyim. Araştırma konularım arasında, Kuantum Optik, Kuantum Hesaplama, Yoğun Madde Fiziği ve Parite-Zaman Simetrisi bulunmaktadır

Dünya'da Kuantum Teknolojilerindeki Gelişmeler

• Zeki Seskir (KIT - Institute for Technology Assessment and Systems Analysis )

Kuantum teknolojilerindeki gelişmeler dünya genelinde özellikle geçtiğimiz beş sene içerisinde ivme kazanmış durumda. Akademik yayınlar, alınan patentler, kurulan start-up'lar ve ulusal girişimlerin sayılarında ciddi artışlar gerçekleşti. Bunlar elbette teknolojilerinin kendilerindeki teknik ilerlemelerle de yakından bağlantılı. Kuantum bilgisayar, sensörler, iletişim ağları, şifreleme sistemleri gibi pek çok teknolojik ürün bu seneler içerisinde hızlı bir ticarileşme sürecine girmiş durumda. Bunların yanında gerek işgücü gerekse de farkındalık geliştirme amacıyla dünyada pek çok ülkede girişimler ortaya çıkmaya başladı. Tüm bunlar ışığında bu sunumda kuantum teknolojilerindeki gelişmeleri ve Türkiye'nin bu gelişmelere göre nerede yer aldığını ele alacağız. ----- Konuşmacı: Zeki Seskir lisans ve yüksek lisans çalışmalarını ODTÜ Fizik Bölümünde tamamlamıştır. Ayrıca ODTÜ Bilim ve Teknoloji Politikası Çalışmaları programında ek bir yüksek lisans daha tamamlamıştır. Bu program kapsamında sunduğu "Türkiye'de Kuantum Bilişim Teknolojilerinin Mevcut Durumu" başlıklı tezi TTGV tarafından 2019 yılında "Dr. T. Fikret Yücel - Ar-Ge, Teknoloji ve İnovasyon Alanlarında Özgün Çalışmalar" ödülüne layık görülmüştür. Ayrıca, Dr. Özlem Salehi ile birlikte 2019 yılından bu yana Türkiye'de kuantum teknolojilerine dair farkındalığın yaygınlaştırılması ve gönüllülerden oluşan bir ağ kurulması amacıyla QTurkey oluşumunun eş-koordinatörlüğünü sürdürmektedir.

Kapanış