İngiltere yüksek performaslı kuantum çipi üretti

Uzmanların güçlü kuantum bilgisayarları üretmede “fark yaratacağını” söyledikleri bir çipin lansmanı yapıldı. Lansmanı Oxford Üniversitesi’nin bir parçası olan Oxford Ionics yaptı ve çipin seri üretimine geçilerek dünyanın kullanışlı ilk kuantum bilgisayarının üç yıl içinde inşa edilebileceğini söyledi. Şirkete göre bu yeni teknoloji çok karmaşık hesaplamaları son derece hızlı bir şekilde yaparak normal bilgisayarlar için çok zor sayılabilecek problemleri çözmeyi mümkün kılıyor. Oxford Üniversitesi Kuantum Hesaplama Doçenti Aleks Kissinger yeni çipin “umut vaat ettiğini” söyledi.

Evlerimizde ve işyerlerimizde kullandığımız bilgisayarlar verileri sıfır ya da bir gibi ikili değere sahip bitler halinde işliyor. Kuantum bilgisayarlar bunun aksine veri işlemek için kübit adı verilen iki durumlu bitler kullanıyor. Kübitlerin aynı anda aynı hali paylaşabilmesi normal bitlerin işlem gücüne rakip olmasını sağlıyor. Uzmanlar ve fizikçiler, bu sayede ortalama bilgisayarların yıllarca uğraştığı sorunların kuantum bilgisayarla sadece birkaç dakika içinde çözülebileceğini söylüyor.

Peki neden hâlâ bu teknolojiye geçemedik? Kuantum seviyesindeki parçacıklar kararsız hallerde bulunuyor ve ortaya kuantum gürültüsü denen istenmeyen durumların da görülebildiği bir rastgelelik durumu çıkıyor. Mesela sıcaklıktaki hafif bir değişiklik, kübitin durum değiştirmesine ya da süperpozisyonunu kaybetmesine neden olabiliyor. Kuantum bilgisayardan etkin sonuçlar almanın anahtarı bu kararsızlığı yönetebilmekten geçiyor. Araştırma enstitüleri ve özel şirketler şu anda dünyanın ilk kullanılabilir kuantum bilgisayarını inşa etmek için yarış halinde.

Kissinger, “Birkaç yıldır çalışan kuantum bilgisayarlar var. Ancak bunlar genellikle çok küçük ve elde edilen sonuçlar gerçek dünyada kullanılmak için çok gürültülü. Büyük ölçekli kuantum bilgisayarların potansiyelini hâlâ tam olarak anlamış değiliz. Küçük bir cihazı gerçek sorunları çözmek için kullanabileceğimiz bir şeye ölçeklendirmenin getirdiği pek çok pratik zorluk var. Ancak bu seferki çok umut verici görünüyor” dedi.

Sıkıştırılmış iyonları çipe entegre ettiler

Oxford Ionics, sadece sıkıştırılmış iyonların kuantum bilgisayar üretmek için gerekli performansı gösterdiğini söylüyor. Kidlington merkezli şirket tarafından üretilen yeni çip, bu sıkışmış iyonları kontrol altına alabilecek şekilde tasarlandı ve önceki girişimlerin iki katından daha fazla performans gösterdi.

Diğer yaklaşımlarla kıyaslandığında sıkıştırılmış iyonlar daha uzun süre süperpozisyonda kalabiliyor. Bilgisayarlardaki sıkıştırılmış iyonları kontrol etmek normalde lazerlerle sağlanıyor. Ancak Oxford Ionics lazer kullanımını bırakarak aynı etkiyi yaratmak için daha elektronik bir yol geliştirdi. Buna da Elektronik Kübit Kontrolü adını verdi. Ekip, sıkıştırılmış iyonları kontrol etmek için gereken her şeyi silikon çip üstüne entegre etti. Bu çip, mevcut herhangi bir yarı iletken üretim tesisinde elde edilebilir. Böylece sıkıştırılmış iyon tabanlı kuantum bilgisayarların boyutunun büyütülmesi sağlanabilir.

Kuantum bilgisayarların yaygın bir şekilde kullanılamamasının sebeplerinden biri de hızlı işlem oranlarına oranla sistemin hataları çok kolay biriktirmesi. Bu nedenle araştırmacılar daha tutarlı yanıtlar veren kübitler oluşturmak ve işlemlerde hata düzeltmeyi sağlamak için çok sayıda kübit kullanıyor. Oxford Ionics, yüksek performanslı kübitlerinin hata düzeltme ihtiyacını ortadan kaldırdığını söylüyor. Üstelik bunun şirkete ekstra bir maliyeti de yok. Şirket, bu şekilde önümüzdeki birkaç yıl içinde 256 kübitlik bir çip üretebileceğinden emin.

Kuantum bilgisayar ilk kez bir üniversite kampüsünde