Google, kuantum dünyasında devrim yaratıyor!

Kuantum üstünlüğü elde etme yarışında Google, kuantum bilgisayarların klasik süper bilgisayarları nasıl geride bırakabileceğine dair önemli bir keşif yaptı. Bu teknik, Google'ın geliştirdiği 'Sycamore' adlı kuantum işlemcisinin, Rastgele Devre Örnekleme (RCS - Random Circuit Sampling) adı verilen basit bir kuantum algoritmasını çalıştırmasıyla ortaya çıktı.

Rastgele devre örnekleme (RCS), bir kuantum bilgisayarının performansını test etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde rastgele kuantum devreleri oluşturulur ve çalıştırılır, çıkan sonuçlar ölçülür. Amaç, bu devrelerin klasik bilgisayarlar tarafından simüle edilmesinin ne kadar zor olduğunu görmek ve kuantum bilgisayarların ne hızda çalıştığını göstermektir.

Sycamore, RCS algoritmasını çalıştırırken çok fazla gürültüye maruz kaldığında, klasik süper bilgisayarlar tarafından geçilebiliyor. Ancak, Google araştırmacılarının belirttiğine göre, gürültü seviyesi belirli bir eşik altına düştüğünde, Sycamore'un hesaplamaları o kadar karmaşık hale geliyor ki, klasik bilgisayarların bu hesaplamaları taklit etmesi fiilen imkânsızlaşıyor. Hatta bazı tahminlere göre, dünyanın en hızlı süper bilgisayarının Sycamore'un gerçekleştirdiği bir işlemi kopyalayabilmesi için 10 trilyon yıl gerekebilir!

Kuantum bilgisayarların üzerindeki bu yarış, sürekli bir rekabeti beraberinde getiriyor. Google’ın bu yeni bulgusu, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarların yerini alacağı anlamına gelmiyor. Örneğin, Sycamore, fotoğraf depolamak ya da e-posta göndermek gibi sıradan bir bilgisayarın tipik işlemlerini gerçekleştiremiyor.

Google’ın Santa Barbara'daki kuantum hesaplama çalışmalarının başındaki isim Sergio Boixo, kuantum bilgisayarların sadece daha hızlı olmadığını, aynı zamanda farklı işlevselliklere sahip olduğunu vurguluyor. Bu bilgisayarlar, kimyasal reaksiyonların tam simülasyonu gibi klasik bilgisayarların yapamayacağı karmaşık görevler için tasarlanıyor. Google'ın bu son araştırması, kuantum üstünlüğü için hata eşiğinin tespitini içeriyor.

Yüksek Doğrulukta Yenilikler

Bu hassas yapının bozulmaması için işlemci, mutlak sıfıra yakın derecelerde soğutuluyor. Klasik bilgisayarlar sıfır ya da bir değeri taşıyan bitlerle çalışırken, kuantum bilgisayarlar “kübite” adını verdiğimiz birimler kullanıyor. Kübitler, elektronların aynı anda birden fazla durumda bulunabilme özelliğinden yararlanıyor.

Kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlara göre en belirgin avantajı, bazı görevleri çok daha az kübit kullanarak gerçekleştirebilmeleri. Örneğin, RCS algoritmasını çalıştırmak için klasik bir bilgisayar 1.024 bit kullanırken, kuantum bir bilgisayar yalnızca 10 kübit ile aynı görevi yapabiliyor.

Yüksek doğruluk, şimdiye kadar hiç bu kadar hassas olmamıştı! Yeni araştırmadaki ekip, gürültünün kuantum bilgisayarları nasıl savunmasız hale getirdiğini anlamak istediler. Kübit gürültüsündeki çok küçük farklılıklar bile - %99,4 hatasızlık oranından %99,7'ye çıkmak - Sycamore'un yepyeni bir durumdaymış gibi davranmasına sebep oldu. Bu, maddenin katıdan sıvıya geçmesi kadar radikal bir değişikliktir.

Araştırmacılar, gürültünün yaptığı etkinin, sistemi daha klasik bir yapıya döndürdüğünü söylüyorlar. Sycamore'un 67 kübit ile çalışan yükseltilmiş bir versiyonu belirli bir gürültü eşiğini geçtiğinde, RCS çıktısının klasik olarak simüle edilmesi imkânsız hale geldi.

Kuantum bilgisayarların geleceği, daha fazla keşif ve geliştirme ile şekillenecek. Biz de bu heyecan verici gelişmeleri yakından takip etmeye devam edeceğiz!