Haberi Sesli dinle
Getting your Trinity Audio player ready... |
Şirket en son devasa çipini duyurdu – ancak şimdi ‘hata düzeltme’ konusunda yeni bir yaklaşımla daha küçük çipler geliştirmeye odaklanacak.
IBM, sıradan bir bilgisayardaki dijital bitlere eşdeğer olan 1.000’den fazla kübite sahip ilk kuantum bilgisayarını tanıttı. Ancak şirket artık vites değiştireceğini ve makinelerini büyütmek yerine hatalara karşı daha dayanıklı hale getirmeye odaklanacağını söylüyor.
IBM yıllardır her yıl kübit sayısını kabaca iki katına çıkaran bir kuantum bilişim yol haritası izliyordu. Condor adı verilen ve 4 Aralık’ta tanıtılan çip, bal peteği şeklinde düzenlenmiş 1.121 süper iletken kübite sahip. Bu, 2021’de 127 kübitlik bir çip ve geçen yıl 433 kübitlik bir çip de dahil olmak üzere diğer rekor kıran, kuş isimli makinelerini takip ediyor.
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların erişemeyeceği belirli hesaplamaları gerçekleştirmeyi vaat ediyor. Bunu, birden fazla kübitin aynı anda birden fazla kolektif durumda bulunmasına olanak tanıyan dolanıklık ve süperpozisyon gibi benzersiz kuantum fenomenlerinden yararlanarak yapacaklar.
Ancak bu kuantum durumları da herkesin bildiği gibi kararsız ve hataya meyillidir. Fizikçiler, her biri süper iletken bir devrede ya da tek bir iyonda kodlanmış birkaç fiziksel kubiti, bir bilgi kubitini ya da ‘mantıksal kubiti’ temsil etmek üzere birlikte çalışmaya ikna ederek bunu aşmaya çalıştılar.
Şirket, yeni yaklaşımının bir parçası olarak, 133 kubite sahip, ancak önceki kuantum işlemcisinden üç kat daha düşük, rekor düzeyde düşük hata oranına sahip Heron adlı bir çipi de tanıttı.
Araştırmacılar genel olarak en gelişmiş hata düzeltme tekniklerinin her bir mantıksal kübit için 1.000’den fazla fiziksel kübit gerektireceğini söylemiştir. Bu durumda faydalı hesaplamalar yapabilen bir makinenin milyonlarca fiziksel kubite sahip olması gerekecektir.
Ancak son aylarda fizikçiler, kuantum düşük yoğunluklu eşlik kontrolü (qLDPC) adı verilen alternatif bir hata düzeltme şeması konusunda heyecanlandılar. IBM araştırmacıları tarafından hazırlanan bir ön baskıya göre, bu şema bu sayıyı 10 ya da daha fazla kat azaltmayı vaat ediyor1. Şirket şimdi sadece 400 kadar fiziksel kübitte birkaç qLDPC-düzeltilmiş kübit tutacak şekilde tasarlanmış çipler oluşturmaya ve ardından bu çipleri birbirine bağlamaya odaklanacağını söylüyor.
Cambridge, Massachusetts’teki Harvard Üniversitesi’nde fizikçi olan Mikhail Lukin, IBM ön baskısının “mükemmel bir teorik çalışma” olduğunu söylüyor. Lukin, “Bununla birlikte, bu yaklaşımı süper iletken kübitlerle uygulamak son derece zor görünüyor ve bu platformda bir kavram kanıtı deneyinin bile denenmesi muhtemelen yıllar alacaktır” diyor. Lukin ve çalışma arkadaşları, süper iletken döngüler yerine tek tek atomlar kullanarak qLDPC’yi uygulama olasılığı üzerine benzer bir çalışma yürüttüler2.
Sorun şu ki, qLDPC tekniği her bir kübitin en az altı diğerine doğrudan bağlanmasını gerektiriyor. Tipik süper iletken çiplerde her bir kübit yalnızca iki ya da üç komşuya bağlıdır. Ancak IBM’in Yorktown Heights, New York’taki Thomas J. Watson Araştırma Merkezi’nde yoğun madde fizikçisi ve IBM Quantum’un baş teknoloji sorumlusu olan Oliver Dial, şirketin bir planı olduğunu söylüyor: qLDPC şemasının gerektirdiği ekstra bağlantılara izin vermek için kuantum çiplerinin tasarımına bir katman ekleyecek.
IBM’in bugün açıkladığı kuantum araştırmalarına ilişkin yeni yol haritası, on yılın sonuna kadar katalizör moleküllerinin işleyişini simüle etmek gibi faydalı hesaplamalara ulaşmayı öngörüyor. Dial, “Bu her zaman bir hayaldi ve her zaman uzak bir hayaldi,” diyor. “Aslında bugün bulunduğumuz noktadan yolu görebileceğimiz kadar yaklaşmış olmak benim için muazzam bir şey.”
Kaynak: nature.com
