Kuantum Bilim ve Teknolojilerinde Farkındalık

Kuantum teknolojileri, hızla gelişen doğası gereği farklı disiplinlerin bir arada çalışmasını gerekli kılan bir alan. Quantum ITU grubu,  üniversitede bu disiplinlerarası yaklaşımı benimseyerek yalnızca mühendisleri değil, geleceğin bilim insanlarını da bilgilendirmeyi ve beraber öğrenmeyi amaçlayarak; QTalk’lar, akademik geziler, zirveler, Qiskit‘le kuantum hesaplama üzerine kodlama eğitimleri, Journal Club’lar düzenliyor.

Kuantum fiziği 20. yüzyılın başlarında klasik fiziğin yetersiz kaldığı bazı olguları açıklamak amacıyla doğmuş ve modern bilimin temellerinden biri haline gelmiştir. Max Planck’ın kara cisim ışıması üzerine çalışmaları ve ardından Albert Einstein’ın fotoelektrik etkiyi açıklamasıyla başlayan bu devrim, atom altı parçacıkların davranışlarını anlamamıza olanak tanıdı. Heisenberg’in belirsizlik ilkesi, Schrödinger’in dalga denklemi ve Dirac’ın relativistik katkılarıyla gelişen kuantum mekaniği, yalnızca doğayı anlamak için değil, teknolojiyi dönüştürmek için de güçlü bir araç oldu.

Yirminci yüzyılın ikinci yarısında, kuantum fiziği transistörlerin, lazerlerin ve manyetik rezonans görüntülemenin (MR) geliştirilmesinde kritik rol oynayarak ‘birinci kuantum devrimi’ne öncülük etti. Ancak günümüzde, ‘ikinci kuantum devrimi’ olarak adlandırılan yeni bir dönem içerisindeyiz. Bu dönemde, kuantum durumlarının süperpozisyon ve dolaşıklık (entanglement) gibi özellikleri yalnızca gözlemlenmekle kalmıyor, aynı zamanda aktif olarak kontrol edilip kullanılabiliyor. Bu sayede kuantum bilgi işleme, kuantum simülasyon, kuantum iletişim ve kuantum algılama gibi alanlar hızla gelişmekte.

Günümüzde IBM, Google, IonQ, Rigetti gibi firmaların yanı sıra birçok üniversite ve devlet destekli araştırma merkezi kuantum teknolojilerine yatırım yapmaktadır. Kuantum bilgisayarlar, belirli problemlerde klasik bilgisayarlardan katbekat hızlı çözümler sunma potansiyeline sahiptir. Özellikle kimya simülasyonları, optimizasyon problemleri ve güvenli iletişim alanlarında çığır açması beklenmektedir. Kuantum haberleşme sistemleriyle geliştirilen kuantum kriptografi yöntemleri ise günümüz şifreleme sistemlerinin yerini alabilecek kadar güçlüdür.

Türkiye’de de kuantum teknolojilerine olan ilgi giderek artmaktadır. TÜBİTAK’ın desteklediği projeler, üniversitelerde kurulan araştırma grupları ve artan sayıda düzenlenen hackathon ve yaz okulları, bu alanda önemli bir ivmeyi temsil etmektedir.      

Geleceğe dönük olarak kuantum teknolojilerinin; tıptan finansa, ulaşımdan savunma sanayiine kadar pek çok alanda köklü dönüşümler yaratacağı öngörülmektedir. Henüz başlangıç aşamasında olduğumuz bu teknolojik dönüşüm, bugünün öğrencileri ve araştırmacıları için büyük bir fırsat penceresi sunmaktadır.    

İşte tam da bu dönüşümün içinde yer almak, ekip arkadaşlarımızla birlikte hem İTÜ’de hem de Türkiye genelinde kuantum farkındalığı yüksek mühendisler yetişmesine katkı sağlamak ve bu alanda beraber gelişebileceğimiz verimli bir ağ oluşturmak amacıyla Quantum İTÜ kurulmuştur. Eylül 2022’de birbirlerini Q Turkey etkinlikleriyle bulmuş İTÜ’lü öğrencilerden oluşan bir çekirdek takım tarafından, Doç. Dr. Deniz Türkpençe’nin danışmanlığında kurulmuştur. Kulübümüz uluslararası çerçevede kuantum bilim ve teknolojileri farkındalığı yaratan, kâr amacı gütmeyen küresel bir organizasyon olan QWorld’ün Türkiye birimi QTurkey’in 15 üniversitedeki öğrenci kolundan İstanbul Teknik Üniversitesi’ndeki parçası olarak faaliyetlerine başlamıştır ve aynı zamanda Avrupa Mühendislik Öğreniminde Yenilikçilik ve Bilim Birliği olan EELISA topluluğuna üyedir.

Kuantum teknolojileri, hızla gelişen doğası gereği tek başına incelenmesinden çok, farklı disiplinlerin bir arada çalışmasını gerekli kılan bir alandır. Quantum ITÜ olarak bizler de üniversitemizde bu disiplinlerarası yaklaşımı benimseyerek yalnızca mühendisleri değil, geleceğin bilim insanlarını da bilgilendirmeyi ve beraber öğrenmeyi amaçlamaktayız. Bu doğrultuda, QTalk’lar, akademik geziler, zirveler, Qiskit‘le kuantum hesaplama üzerine kodlama eğitimleri, Journal Club’lar düzenlemekteyiz.

QTalk: Kuantum Seminerleri

QTalk, Quantum ITÜ'nün kuantum dünyasına dair farkındalığı arttırmak ve bilgi paylaşımını teşvik etmek amacıyla düzenlediği eğitim seminerleridir. Alanın kuantum bilgisayarlar, kuantum hesaplama, optik, termodinamik, optimizasyon, yapay zekâ, sensörler gibi çeşitli alanlarında çalışma gösteren uzman akademisyenler ve sektör profesyonellerini ağırladığımız bu etkinlikler sayesinde katılımcılar, kuantumun farklı alanlarındaki en güncel gelişmeleri yakından takip edebilme fırsatı bulur, başta Türkiye’de olmak üzere dünyada kuantum bilimi ve teknolojileri üstünde kariyer olanakları hakkında bilgilenir. QTalk etkinlikleri, hem teorik bilginin hem de pratik uygulamaların bir araya geldiği etkileşimli oturumlar olarak gerçekleştirilir.

Akademik Geziler

Quantum ITÜ olarak düzenlediğimiz akademik geziler sayesinde katılımcılar, kuantum araştırmalarının nasıl yürütüldüğünü gözlemleyebilir, uzmanlarla birebir görüşmeler yapabilir ve sektördeki en yeni gelişmelere doğrudan tanıklık edebilirler. Akademik gezilerimiz, teorik bilgiyi pratik uygulamalarla birleştiren ve öğrencilere kariyerleri için değerli bağlantılar sunan önemli etkinlikler arasındadır.

Qiskit ile Kuantum Hesaplama Eğitimleri

Qiskit kuantum hesaplama alanında uygulamalı çalışmalar yapmayı mümkün kılan açık kaynaklı yazılımlardan biridir. IBM tarafından geliştirilen bu Python tabanlı yazılım kütüphanesi, kullanıcıların kuantum devreleri oluşturmasına, simülasyonlar gerçekleştirmesine ve gerçek kuantum bilgisayarlar üzerinde deneyler yapmasına olanak tanır. Gerek akademik araştırmalarda gerekse eğitim amaçlı projelerde yaygın şekilde kullanılan Qiskit, kuantum algoritmalarını öğrenmek ve test etmek isteyen herkes için erişilebilir bir altyapı sunar.

Quantum İTÜ olarak bizler de Qiskit’in bu potansiyelini öğrenci topluluğumuza aktarmayı önemsiyoruz. Bu doğrultuda, bağlı olduğumuz QTurkey çatısı altında düzenlenen ve her biri birkaç gün ile birkaç hafta süren eğitim programlarına aktif şekilde katılım sağlıyoruz. QPrep, kuantum hesaplama temelleri ve Python programlama üzerine kısa bir hazırlık aşamasıdır. Ardından gelen QBronze, katılımcılara kuantum devreleri oluşturmayı, temel algoritmaları uygulamayı ve Qiskit’e giriş yapmayı öğreten ilk seviye eğitimdir. Daha ileri düzeydeki QSilver, QNickel ve QCobalt eğitimlerinde ise kuantum algoritmaları, hata düzeltme, kuantum iletişim ve kuantum makine öğrenmesi gibi konular daha derinlemesine ele alınır. Quantum İTÜ olarak, bu eğitimlerin düzenlenmesinde yalnızca katılımcı değil, aynı zamanda organize edici, mentörlük yapan ya da sunumlar gerçekleştiren roller de üstleniyoruz. Böylece hem kendi içimizde öğrenen bir topluluk yaratıyor hem de Türkiye genelindeki kuantum meraklılarıyla bilgi paylaşımında bulunuyoruz.

Zirveler: Akademi ve Sektör Buluşmaları

Quantum İTÜ olarak düzenlediğimiz zirveler, kuantum bilimi ve teknolojilerinin farklı alanlarında çalışan önde gelen akademisyenleri ve sektördeki uzman isimleri, başta öğrenciler olmak üzere kuantuma ilgi duyan geniş bir kitleyle buluşturan kapsamlı etkinliklerdir. Bu zirveler sayesinde katılımcılar, kuantum teknolojilerinin günümüzdeki uygulama alanları, endüstrideki yeri ve gelecekteki yönelimleri hakkında derinlemesine bilgi edinme fırsatı bulurlar. Etkinliklerimizde gerçekleştirilen konferanslar ve paneller, yalnızca teorik çerçevede kalmaz; aynı zamanda güncel akademik araştırmaların somut uygulamalardaki yansımalarını da ele alır. Katılımcılar, bu ortamda sektördeki profesyonellerle doğrudan iletişim kurarak hem sorularını yöneltebilir hem de kariyer yolculuklarında yönlerini belirlemelerine katkı sağlayacak bağlantılar kurabilir.

Bu bağlamda, Kasım 2024’te QTurkey işbirliğiyle gerçekleştirdiğimiz Kuantum Günleri’24 etkinliğimizde, Cambridge Üniversitesi’nden Prof. Dr. Mete Atatüre ve Sabancı Üniversitesi’nden Prof. Dr. Zafer Gedik gibi kuantum alanında uluslararası tanınırlığa sahip isimleri ağırladık. İki gün boyunca yoğun katılımla süren bu etkinlikte, temel kuantum fiziğinden güncel teknolojik gelişmelere kadar geniş bir yelpazede sunumlar ve paneller düzenlendi. Ayrıca Ekim 2024’te gerçekleştirdiğimiz QSummit’24 etkinliğimizde hem akademi hem de sektör odaklı iki günlük bir program kurguladık. Etkinliğe katılan önemli isimler arasında Kadir Has Üniversitesi’nden Doç. Dr. Onur Pusuluk ve TÜBİTAK’tan Ayşe Gökçe Özbay yer aldı. QSummit’24, katılımcılara kuantum teknolojilerinin araştırma sahasından endüstriyel uygulamalara geçiş sürecini bütünsel bir perspektiften sunmayı hedefledi.

Journal Club: Akademik Makale Sunumları

Journal Club, Quantum İTÜ bünyesinde oluşturduğumuz, kuantum alanındaki yön verici ve güncel makalelerin detaylıca incelenmesi ve tartışılması suretiyle akademik paylaşımda bulunmayı hedefleyen platformlardan biridir. Öğrenciler ve mezunlarımızın aktif katılımıyla gerçekleşen bu etkinliklerde, literatürdeki önemli çalışmalar gönüllü katılımcılar tarafından ele alınarak bilimsel sunum formatında diğer katılımcılara aktarıldıktan sonra tüm katılımcıların aktif katılımıyla yapılan tartışmalar ile derinlemesine analiz edilir. Bu yolla Journal Club, bilimsel tartışma becerilerini geliştirmek, çeşitli alanlardan makale seçimleriyle farklı ilgi alanlarına sahip katılımcıları aktif bir bilimsel tartışma ortamına sokarak multidisipliner ve geniş perspektife sahip bir bakış açısı kazandırmak, yeni teorileri anlamak ve topluluk içinde akademik bağları güçlendirmek için eşsiz bir fırsat sunar. Journal Club grubumuzun önemli çıktılarından biri de QuBeets Hackathon takımımızdır.

Quantum İTÜ olarak oluşturduğumuz QuBeets takımı, Türkiye’de ilk kez düzenlenen kuantum hackathon’u olan ‘Teknofest 2024 Kuantum Hackathon Yarışması’nda 83 takım arasından finalist 10 takımdan biri olma başarısını elde etmiştir. Hackathon süresince takımımız, verilen organ nakillerinde bağışlanan organ-alıcı eşleşmesinin optimizasyonu probleminin yaratıcı varyasyonel kuantum algoritmalarıyla çözümleri üzerinde çalışarak hem teknik hem de teorik bilgi birikimini ortaya koymuştur. QuBeets, sadece yarışma sürecinde ve yalnızca varyasyonel kuantum algoritmaları değil, aynı zamanda kuantum bilgisayar mimarileri, kuantum optik, kuantum biyoloji gibi çeşitli alanlardaki problem çözme yeteneklerini geliştirmek ve yeni teknolojileri keşfetmek için bir araya gelen bir ekip olarak çalışmalarına devam etmektedir. Yalnızca kuantum optimizasyon algoritmaları ile kısıtlı kalmayıp gelecekte de çeşitli alanlardaki hackathon’lara katılarak, kuantum dünyasında daha büyük başarılar elde etmeyi hedefliyoruz.

Tüm bu etkinlikleri sürdürürken, çeşitli sebeplerle katılamayan takipçilerimize de ulaşabilmek için başta Qtalk’larımız olmak üzere Journal Club ve zirvelerimizin çoğunu hibrit şekilde gerçekleştirip canlı yayın kayıtlarını kulübümüzün YouTube hesabında tutmaktayız. Bizimle iletişime geçmek ve etkinliklerimizden haberdar olmak için de sosyal medya hesaplarımızı takip edebilirsiniz.

QTurkey 8 Mart Dünya Kadınlar Günü Etkinliği - Kuantumda Kadın Bilim İnsanları

 8 Mart Dünya Kadınlar Günü nedeniyle QTurkey tarafından düzenlenen ‘Kuantumda Kadınlar’ etkinliği, kuantum teknolojileri alanında çalışan pek çok kadın bilim insanını bir araya getirdi. Bu öncü kadınların kariyer hikâyelerini, akademik çalışmalarını ve sektöre sağladıkları katkıları aktardıkları etkinlik, hem genç araştırmacılar hem de kuantum dünyasına ilgi duyan katılımcılar için ilham verici bir buluşma oldu.

8 Mart Dünya Kadınlar Günü kapsamında bu yıl, kuantum teknolojileri alanında çalışan kadınların katkılarını görünür kılmak amacıyla çevrimiçi bir etkinlik düzenlendi. Etkinlik, Türkiye’de kuantum teknolojilerine yönelik faaliyetleri destekleyen bir iletişim ve işbirliği ağı olan QTurkey (Kuantum Türkiye) öncülüğünde gerçekleştirildi.

QTurkey, Mayıs 2019’da kurulmuş olup, kuantum teknolojilerine ilgi duyan bireyleri bir araya getiren bir platform ve topluluktur. Kuantum programlama, kuantum bilişim ve kuantum mekaniği gibi alanlarda eğitimler, çalıştaylar ve etkinlikler düzenleyerek bu alandaki farkındalığı arttırmayı hedeflemektedir.

Etkinlikte, kuantum teknolojileri alanında çalışan kadın bilim insanlarının ilham verici kariyer hikâyelerine, akademik çalışmalarına ve sektöre sağladıkları katkılara yer verildi. Kadınların bu öncü alandaki rollerini daha geniş kitlelere ulaştırmayı amaçlayan program, hem genç araştırmacılar hem de kuantum dünyasına ilgi duyan katılımcılar için ilham verici bir buluşma oldu.

Herkes için Kapsayıcı ve Erişilebilir Öğrenme Alanı

Etkinliğin açılış konuşmasını, QTurkey topluluğunun aktif üyelerinden Dr. Saba Arife Bozpolat gerçekleştirdi. Konuşmasında, bilimsel bilgi üretiminin yanı sıra bu bilginin yaygınlaştırılmasına da odaklanan gönüllü bir topluluk olan QTurkey’in faaliyetlerinden bahsetti. Dr. Bozpolat, QTurkey'in farklı disiplinlerden bireyleri bir araya getirerek kuantum teknolojileri konusunda bilgi paylaşımını ve işbirliğini teşvik ettiğini ifade etti. Topluluğun bugüne kadar düzenlediği atölyeler, seminerler ve eğitim programlarının, kuantum dünyasına ilgi duyan herkes için kapsayıcı ve erişilebilir bir öğrenme alanı sunduğunu vurguladı.

Etkinlikteki ilk konuşma, kuantum bilgi teorisi ve spin bazlı kuantum sistemleri üzerine yaptığı çalışmalarla dinleyicilere ilham veren Dr. Aslı Tuncer tarafından gerçekleştirildi. Sunumunda, kuantum teknolojilerinin temel yapıtaşlarını oluşturan konulara dair yürüttüğü akademik araştırmaları ve birlikte çalıştığı ekibin bilimsel katkılarını paylaşan Dr. Tuncer, TÜBİTAK destekli çeşitli projelerde farklı araştırma gruplarıyla gerçekleştirdiği disiplinler arası işbirlikleri sayesinde bilimsel üretkenliğin kolektif çabayla mümkün olabileceğini vurguladı. Konuşmasında ayrıca, akademide kadın bilim insanlarının sayıca azlığına ve temsil eksikliğine dikkat çekerek, bilimde çeşitliliğin ve kapsayıcılığın önemine değindi; genç kadın araştırmacılara cesaret verecek mesajlar sunarak, kuantum teknolojileri alanında daha fazla kadının yer alması gerektiğini dile getirdi.  

Etkinlikteki bir diğer konuşma Dr. Sevil Sarıkurt Malcıoğlu tarafından yapıldı. 2021 yılından bu yana TÜBİTAK ULAKBİM Ağ Teknolojileri Birimi bünyesindeki TRUBA ekibinde sürdürdüğü çalışmalarla dikkat çeken Dr. Malcıoğlu, akademide geçirdiği 15 yılın ardından 2023 yılında TÜBİTAK ULAKBİM’e kullanıcı destek uzmanı olarak katıldı. Konuşmasında hem ulusal hem de uluslararası düzeyde kadın meslektaşlarıyla birlikte yürüttükleri projelerden örnekler sundu. Sunumuna yüksek başarımlı hesaplama merkezi olan Türk Ulusal Bilim e-Altyapısı (TRUBA) hakkında genel bir tanıtımla başlayan Dr. Malcıoğlu, süper bilgisayarların bilimsel araştırmalara sağladığı katkılarla birlikte, kuantum hesaplama alanındaki gelişmeler ve izlenen yol haritası hakkında da bilgi verdi. Avrupa’daki projelere katılım süreçlerini aktararak katılımcılara önemli fırsatlar sunan TÜBİTAK ULAKBİM’in QTurkey ile gerçekleştirdiği işbirlikleri ve sunduğu kariyer olanakları konusunda da bilgilendirmede bulundu.

Etkinlikte konuşma yapan son isim ise araştırmalarıyla kuantum teknolojileri alanında dikkat çeken Figen Yılmaz oldu. Sunumuna kuantum bilişimde kullanılan farklı kübit türlerini tanıtarak başlayan Yılmaz, özellikle süperiletken tabanlı kübitler üzerine yoğunlaşarak bu sistemlerin kuantum teknolojileri açısından sunduğu avantajları detaylandırdı. Kuantum devre elemanlarını tanıtarak donanım temelli çözümlerin önemine değinen Yılmaz, nano üretim tekniklerinin bu alandaki kritik rolünü vurguladı. Gelişmiş altyapı ve yüksek maliyet gerektiren bu üretim süreçlerinin, donanım geliştirme sürecine nasıl yön verdiğini açıklayan sunumu boyunca, disiplinler arası işbirliklerine de değindi. Sunumunun sonunda, içinde yer aldığı araştırma grubunu tanıtarak, kadın araştırmacıların sayıca güçlü temsil edildiğini aktaran Yılmaz, kuantum teknolojileri alanında kadınların artan varlığına dikkat çekti. İlham verici bilimsel yolculuğu ve paylaşımlarıyla bilimde kadınların güçlenmesine dair önemli bir perspektif sundu.

Etkinliğin networking oturumu, katılımcılar tarafından büyük ilgiyle karşılandı. Türkiye’nin farklı şehirlerinden ve çeşitli ülkelerden etkinliğe katılan konuşmacılar, kendi akademik ve mesleki yolculuklarını paylaşarak diğer kadınlara ilham verdi. Samimi paylaşımlarla zenginleşen bu bölümde, katılımcıların yönelttiği sorulara verilen içten yanıtlar, etkileşimi daha da güçlendirdi. Etkinliğin kapanış konuşmasını gerçekleştiren QTurkey’den Dr. Özlem Salehi Köken, topluluğun kadın temsiliyetini arttırma hedefi doğrultusunda QWomen ekibini yeniden canlandırmak istediklerini ifade etti. QTurkey’in, bilimde kadınların görünürlüğünü arttırmaya yönelik çalışmalarını kararlılıkla sürdüreceğini vurgulayan Köken, 8 Mart Dünya Kadınlar Günü – Kuantumda Kadınlar etkinliğine katkı sunan tüm konuşmacılara ve katılımcılara teşekkürlerini iletti.

Bu etkinlik, bilim ve teknoloji alanında çalışan kadınların başarılarını görünür kılmanın, ilham verici hikâyelerini paylaşmanın ve bu alana ilgi duyan herkese teşvik edici bir ortam sunmanın büyük önem taşıdığını vurgulamaktadır. Konuşmacıların paylaştığı deneyimler, kuantum teknolojileri gibi ileri düzey bilimsel alanlarda kadınların ne kadar güçlü ve etkili roller üstlendiğini bir kez daha gözler önüne sermiştir. Bilimde ve teknolojide toplumsal cinsiyet eşitliğini desteklemek, kadınların karşılaştıkları engelleri aşmalarına yardımcı olmak ve başarılarını daha geniş kitlelere duyurmak, hepimizin ortak sorumluluğudur.