IBM'de görevli bilim insanları, kuantum işlemcilerin doğasında var olan güvenilmezliği yönetmek için bir yöntem geliştirdiklerini ve muhtemelen kuantum bilgisayarları geleneksel bilgisayarlar kadar pratik hale getirmeye yönelik uzun zamandır beklenen bir atılım sağladıklarını söylüyorlar.
Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanan ilerleme, Google'ın "kuantum üstünlüğünü" ilan etmesinden yaklaşık dört yıl sonra, bilim insanlarının kuantum bilgisayarlarının klasik bir bilgisayardan daha iyi performans gösterebileceğini iddia etmelerinden sonra geldi.
Hala bir dönüm noktası olsa da, bu "kuantum üstünlüğü" iddiaları tam olarak sonuç vermedi. Google'ın deneyi, gerçek dünyada hiçbir değere sahip olmadığı için eleştirildi ve diğer deneylerin klasik süper bilgisayarların Google'ı geride bırakabileceğini göstermesi uzun sürmedi.
Yine de IBM'in araştırmacıları, bu kez kazanımların gerçek olduğundan emin görünüyorlar.
IBM Üyesi ve IBM Quantum Research başkan yardımcısı Jay Gambetta, "Kullanıcılık dediğim kuantum hesaplamanın bu aşamasına giriyoruz" dedi.
Sistem, temel olarak, kuantum mekaniğinin iki ilkesinden yararlanır. Birincisi süperpozisyon, yani tek bir parçacığın, bu durumda kuantum bitlerinin veya kübitlerin aynı anda iki ayrı durumda olma yeteneği. Sonra, iki parçacığın aynı durumu aynı anda paylaşmasını sağlayan dolaşıklık var.
Bu ürkütücü ilkeler, çok daha az sayıda kübitin, yalnızca ikili bir veya sıfır olabilen normal bitlerin işlem gücüne rakip olmasına izin verir. Ancak kuantum seviyesinde, parçacıklar ürkütücü bir şekilde belirsiz durumlarda var oluyor ve kuantum gürültüsü olarak bilinen sinir bozucu bir rastgelelikte ortaya çıkıyor.
Bu gürültüyü yönetmek, bir kuantum bilgisayardan pratik sonuçlar almanın anahtarıdır. Örneğin, sıcaklıktaki küçük bir değişiklik, bir kübitin durum değiştirmesine veya süperpozisyonu kaybetmesine neden olabilir.
IBM'in yeni çalışmasının devreye girdiği yer burasıdır. Deneyde, şirketin araştırmacıları, Ising modeli olarak bilinen şeyi hesaplamak için 127 kübitlik bir IBM Eagle işlemci kullandılar ve manyetik bir alanda 127 manyetik kuantum boyutlu parçacığın davranışını simüle ettiler. Tek problem, gerçek dünyada değeri olan ama bu ölçekte klasik bilgisayarların çözemeyeceği kadar karmaşık oluşuydu.
Araştırmacılar, kuantum gürültüsünü azaltmak için, paradoksal bir şekilde, aslında daha fazla gürültü çıkardılar ve ardından bunun işlemci devresinin her bir parçası ve ortaya çıkan modeller üzerindeki etkilerini tam olarak belgelediler.
Oradan, araştırmacılar, hesaplamaların hiç gürültü olmadan nasıl görüneceğini güvenilir bir şekilde tahmin edebilirler. Bu sürece "hata azaltma" diyorlar.
Sadece can sıkıcı bir sorun var. IBM kuantum işlemcisinin yaptığı hesaplamalar bu kadar karmaşık bir ölçekte olduğundan, aynı hesaplamaları yapan klasik bir bilgisayar da belirsizliklerle karşılaşacaktı.
Ancak diğer deneyler, kuantum işlemcilerinin daha küçük ama yine de son derece karmaşık bir Ising modelini simüle ederken klasik olandan daha doğru sonuçlar ürettiğini gösterdiğinden, araştırmacılar hata azaltılmış bulgularının doğru olma ihtimalinin yüksek olduğunu söylüyorlar.
Daha ileri deneylerin, IBM bilim insanlarının hata azaltma tekniklerinin aynı sorunu hesaplayan klasik bir işlemciyle aynı, hatta daha iyi sonuçları vermeyeceğini doğrulaması gerekecek.
IBM bilim insanları, hata azaltmayı daha da etkileyici bir hata düzeltme sürecine giden bir basamak olarak görüyorlar. Bu, sonunda bir "kuantum üstünlüğü" çağının habercisi olabilir.
Kaynak: https://futurism.com/ibm-breakthrough-quantum-computing