Birkaç yıl öncesine kadar kuantum bilgisayarların karmaşık işleri yerine getirebilmesi için önümüzde on yıllar olduğu düşünülüyordu. Ancak yeni bir rapor durumun değiştiğini ortaya koydu. Uzmanlar bu devrimsel teknolojinin daha yakın zamanda kullanılabilir hale geleceğine inanıyor. Hata payının azalması ve donanım tarafındaki iyileştirmelerin süreci inanılmaz bir hızla ileri taşıdığı vurgulanıyor. İşte detaylar…
Nature’da Davide Castelvecchi tarafından kaleme alınan bir makale neler döndüğünü gün ışığına çıkardı. Aktarılanlara göre araştırma laboratuvarlarında, Google gibi şirketlerin geliştirme ekiplerinde yer alan birçok insan, kuantum cihazların baş belası olan hataları minimize etmeyi başardı. Artık bu sistemler daha kararlı çalışıyor ve onları kontrol eden teknikler her geçen gün gelişiyor.
Kuantum bilgisayarların çalışma prensibi, klasik bilgisayarlardan tamamen farklı bir temele dayanıyor. Bu cihazlar bilgiyi işlemek için ‘kübit’ adı verilen birimleri kullanır. Kübitler, klasik bitlerin aksine sadece 0 veya 1 değerini almaz. Bu değerlerin arasındaki sonsuz olasılığı da barındırır. Fakat bahsettiğimiz sistem, en ufak bir dış etkide bozulmaya çok müsait. İşte bilim insanlarının yıllardır çözmeye çalıştığı temel sorun bu hassasiyet noktasıydı.
Geçtiğimiz yıl Google, Quantinuum, Harvard ve Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki (USTC) ekipler kritik bir eşiği geçti. Geliştirdikleri teknikler sayesinde, tek veri ünitesini birden fazla fiziksel kübite yayarak koruma altına aldılar. Yani bir parçada yanlış yapılsa bile, diğer parçalar devreye girerek bilginin bütünlüğünü sağlıyor. Söz konusu yöntem kuantum bilgisayarların güvenilirliği konusunda şüpheleri büyük ölçüde ortadan kaldırdı.
Süreç sadece sorunları düzeltmekle kalmıyor, aynı zamanda donanımın verimliliğini de artırıyor. Eskiden tek mantıksal kübit oluşturmak için binlerce fiziksel kübite ihtiyaç duyulduğu kabul ediliyordu. Bu durum karmaşık matematiksel problemleri çözmeyi zorlaştırıyordu. Ancak yeni algoritmalar ve düzenlemeler sayesinde gereksinim ciddi oranda azaldı. Google araştırmacısı Craig Gidney, devasa işlem gücü gerektiren görevlerin, eskisine nazaran çok daha az donanımla mümkün olabileceğini kanıtladı. Bilmeyenler için mantıksal kübit dediğimiz birim, aslında fiziksel kübitlerin bir araya gelerek oluşturduğu süper güvenli ve kararlı bir yapıyı temsil ediyor.
Donanım tarafında da işler yolunda gidiyor. Araştırmacılar, kübitlerin ömrünü uzatmak için malzeme biliminden faydalanıyor. Örneğin devrelerde kullanılan alüminyum yerine tantal gibi daha dayanıklı metallere geçiş yapılması, bilginin kaybolmadan saklanma süresini ciddi oranda artırdı. Bazı start-up firmaları ise işlem hassasiyetinde yüzde 99,99 gibi rekor seviyelere ulaştıklarını duyurdu. Öte yandan Google ve IonQ gibi sektörün öncüleri ticari olarak işe yarar cihazları piyasaya sürmeyi hedefliyor. Bazı uzmanlar ise tam kapasiteli çalışan bir kuantum bilgisayar için 2035 yılını işaret ediyor.
