Dünyanın “mantıksal kübitlere” sahip birinci ticari kusur toleranslı kuantum bilgisayarı yılsonundan evvel çalışmaya başlayabilir. Mantıksal kübitler – kuantum dolanıklığı yoluyla birbirine bağlanan fizikî kuantum bitleri ya da kübitleri – tıpkı bilgileri farklı yerlerde depolayarak kuantum bilgisayarlardaki yanılgıları azaltıyor. Kuantum bilgisayarlarda kıymetli eşik aşılıyor
Makineyi inşa eden QuEra‘dan temsilciler yaptıkları açıklamada, 256 fizikî ve 10 mantıksal kübite sahip olan yeni makinenin 2024’ün sonlarında piyasaya sürüleceğini söyledi.
Harvard, QuEra ve öteki kurumlardan araştırmacılar bugüne kadar test edilen en fazla mantıksal kübit sayısı olan 48 mantıksal kübit içeren bir kuantum bilgisayarı sergiledikleri bir çalışma yayınlamıştı. Duyuru, bu çalışmanın akabinde yapıldı. QuEra ve Harvard Üniversitesi’nde fizikçi olan çalışmanın ortak muharriri Harry Zhou, “Bu, kuantum kusur düzeltme özelliğine sahip birinci makine” dedi.
Zhou, bu bilgisayarın kendi başına kullanışlı olacak kadar güce sahip olmasa da, yazılım programcılarının gelecekteki kuantum bilgisayarlar için kod test etmeye başlayabilecekleri bir platform sağladığını söyledi.
Hata düzeltmeye neden gereksinim var?
Klâsik bilgisayarlar bilgiyi 0 ya da 1 bedeline sahip bitler halinde depolarken, bir kübitin genel durumu, kuantum mekaniğine nazaran, her ikisinin kuantum süperpozisyonu halinde olabiliyor. Kübitler birebir vakitte kuantum dolanıklığı kullanılarak aynı anda birden fazla durumda var olacak biçimde bir ortaya getirilebilir. Böylelikle birçok hesaplamayı klasik bilgisayarlardan çok daha süratli yapabilmeleri mümkün oluyor. Lakin kübitler kolayca bozulabilir, bu da onları hataya eğilimli hale getirir. Evet, kuantum bilgisayarlar milyonlarca kübit içermeleri halinde en uygun harika bilgisayarları geride bırakabilir lakin bu doğal yanlışlar ölçeklendirmeyi sınırlıyor. Kaldı ki günümüzde inşa edilen en büyük kuantum bilgisayar yalnızca yaklaşık 1.000 kübite sahip. Yanılgı düzeltme de burada devreye giriyor. Mantıksal kübitler, kuantum yanılgı düzeltmede kullanılan yollardan birisi pozisyonunda.
Mantıksal kübitler
Yeni yanılgı düzeltme sistemi, birebir bilgi modülünün birden fazla yerde depolandığı veri yedekliliğine dayanıyor. Mantıksal kübitler birebir hesaplamaları birden fazla fizikî kübitte gerçekleştirerek, bir yahut daha fazla fizikî kübitin arızalanması durumunda yanılgı oranlarını büyük ölçüde azaltıyor, zira datalar öbür bir yerde mevcut olduğundan hesaplamalar devam edebiliyor. Hata düzeltmenin hayatımıza girmesinden bu yanan yeni kübitler, geçmişlerine kıyasla kıymetli ilerlemeler kaydetti. Geçtiğimi yıl Google, kuantum bilgisayarlarda devrimsel bir adım attı ve mantıksal kübitleri hayatımıza soktu. Google, o devirdeki araştırmasında 49 fizikî kübitten oluşan sisteminde yüzde 2,9 kusur oranı yakaladı. Quera‘nın yanılgı oranı ise 48 mantıksal kübit ile yüzde 0,5 düzeyine ilerledi.
Geçen yıl IBM de 127 kübitlik Heron çipinde kusur düzeltme teknolojisini göstererek yanılgı oranlarını başka çiplerine kıyasla beş kat azalttı. Lakin birinci ticari kusur toleranslı makinenin 2029 yılına kadar üretilmesi beklenmiyor.
QuEra önümüzdeki yıllarda, 2025 yılında çıkacak 30 mantıksal kübitlik, 3.000 fizikî kübitlik bir makineden başlayarak birkaç kuantum bilgisayarı piyasaya sürmeyi planlıyor. Firma birebir vakitte 10.000‘den fazla fiziksel kübit ve 100 mantıksal kübite sahip bir makinenin ise 2026’da piyasaya sürüleceğini söylüyor. Zhou’ya nazaran bu makine günümüz üstün bilgisayarlarının kapasitesini aşan hakikat hesaplamalar yapabilecek.
