Google, kuantum bilgisayarları alanında önemli bir adım atarak, kuantum üstünlüğü elde etme mücadelesinde dikkat çekici bir keşif gerçekleştirdi. Sycamore adı verilen kuantum işlemcisi, rastgele devre örnekleme (RCS - Random Circuit Sampling) adlı bir algoritmayı çalıştırarak, kuantum bilgisayarların klasik süper bilgisayarları nasıl geride bırakabileceğini gösterdi.

Rastgele devre örnekleme, bir kuantum bilgisayarının performansını test etmek için kullanılan bir metot. Bu yöntemde, rastgele kuantum devreleri oluşturulup çalıştırılıyor ve sonuçlar ölçülerek analiz ediliyor. Amaç, bu devrelerin klasik bilgisayarlar tarafından ne kadar zor taklit edildiğini görmek ve kuantum bilgisayarların hızını kanıtlamak.

Sycamore, rastgele devre örnekleme algoritmasını çalıştırırken, belirli bir gürültü seviyesinin altında klasik süper bilgisayarlar tarafından aşılabilirken, gürültü seviyesi kritik bir eşiğin altına düştüğünde, işlem o kadar karmaşık hale geliyor ki, klasik bilgisayarların bu hesaplamaları taklit etmesi imkansız hale geliyor. Tahminlere göre, dünyanın en hızlı süper bilgisayarının Sycamore'un gerçekleştirdiği bir işlemi kopyalayabilmesi 10 trilyon yıl sürebilir!

Bu rekabet, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarların yerini alacağı anlamına gelmiyor. Örneğin, Sycamore e-posta gönderme veya fotoğraf depolama gibi basit işlemleri gerçekleştiremiyor. Google'ın kuantum hesaplama çalışmaları, yalnızca kompleks kimyasal reaksiyonlar gibi zorlu görevler için tasarlanmış durumda.

Google'dan Sergio Boixo, kuantum bilgisayarların daha hızlı olmadığını, sadece farklı yapılar sunduğunu belirtiyor. Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların zorlandığı karmaşık görevlerde daha etkili olma potansiyeline sahip.

Gürültü düzeyi, kuantum bilgisayarların hassas yapısını etkiliyor. Kuantum bilgisayarlar, işlemelerini sıfıra yakın sıcaklıklarda gerçekleştirirken, klasik bilgisayarlar ise sıfır veya bir değerini taşıyan bitlerle çalışıyor. Kuantum bilgisayarlar, “kübit” adı verilen birimlerle işlem yaparak, elektronların aynı anda birden fazla durumda bulunabilme özelliğinden faydalanıyor.

Kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlara göre belirgin avantajı, bazı görevleri çok daha az kübit kullanarak yerine getirebilmeleri. Örneğin, RCS algoritmasını çalıştırmak için klasik bir bilgisayar 1.024 bit kullanırken, kuantum bilgisayar sadece 10 kübit ile aynı görevi gerçekleştirebiliyor.

Araştırmacılar, kuantum bilgisayarların gürültüye karşı nasıl savunmasız hale geldiğini anlamak istediler. Kübit gürültüsündeki çok küçük farklılıklar bile, Sycamore'un yeni bir durumdaymış gibi davranmasına yol açabiliyor. Bu tür değişiklikler, maddenin hal değiştirmesi gibi radikal sonuçlar doğurabiliyor.

Sonuç olarak, Google'ın kuantum bilgisayarları üzerine yaptığı bu araştırma, gelecekte kuantum teknolojilerinin ne denli büyük değişimlere yol açabileceğini gösteriyor. Gelişen bu teknoloji, günümüz süper bilgisayarlarını birer geçici çözüm olarak tarihe gömebilir.