Google Kuantum Üstünlüğünü Kaybediyor!

Yeni ışık tabanlı kuantum bilgisayar Jiuzhang, kuantum üstünlüğüne ulaştı!

İkinci tip bir kuantum cihazı, geleneksel bir bilgisayar için imkansız bir hesaplama yapmayı başardı.

Çin’deki araştırmacılar Science dergisinde 3 Aralık’ta yayınlanan bir rapora göre ışık parçacıklarından veya fotonlardan yararlanan bir fotonik kuantum bilgisayarının, geleneksel bir bilgisayar için imkansız olan bir hesaplamayı yapmayı başardığını duyurdu. Kuantum üstünlüğü olarak bilinen bu dönüm noktası, 2019’da Google’ın kuantum bilgisayarı (SN: 10/23/19) tarafından yalnızca bir kez gerçekleştirilmişti. Ancak Google’ın bilgisayarı prensipte fotonlara değil süper iletken malzemelere dayanmaktadır.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nden teorik bilgisayar bilimcisi Scott Aaronson Google’ ın bu sektörde sahip olduğu üstünlük hakkında, “Bu, Google’ın kuantum üstünlüğüne gerçekten ulaşabileceğiniz iddiasının ilk bağımsız kanıtıdır” diyor.

İsmini eski bir Çin matematik metninden alan Jiuzhang olarak adlandırılan yeni kuantum bilgisayar, dünyanın en hızlı kuantum olmayan veya klasik bilgisayarında yarım milyar yıldan fazla sürecek bir hesaplamayı 200 saniyede gerçekleştirebildi.

Kuantum bilgisayar Jiuzhang

Roma Sapienza Üniversitesi’nden kuantum fizikçisi Fabio Sciarrino, “İlk izlenimim” vay canına “oldu” diyor.

Google’ın Sycamore adlı cihazının mantığı, enerjiyi dirençsiz ileten süper iletken malzemelerden yapılmış küçük kuantum bitlerine dayanmaktadır. Jiuzhang ise, fotonları etrafına taşıyan karmaşık bir dizi optik cihazdan oluşur. Bu cihazlar arasında ışık kaynakları, yüzlerce ışın ayırıcı, düzinelerce ayna ve 100 foton detektörü bulunuyor.

Bozon örneklemesi adı verilen bir süreç kullanan Jiuzhang, klasik bir bilgisayarın kopyalanması son derece zor olan bir sayı dağılımı oluşturur. Çalışma şekliyse şöyledir: Fotonlar önce bir kanal ağına gönderilir. Orada, her foton bir dizi ışın ayırıcıyla karşılaşır, bunların her biri fotonu aynı anda iki yoldan aşağıya kuantum süperpozisyonu adı verilen şekilde gönderir. Bahsettiğimiz bu yollar da birleşir ve tekrarlanan bölünme ve birleşme, fotonların kuantum kurallarına göre birbirine müdahale etmesine neden olur.

Son olarak, ağın çıkış kanallarının her birindeki foton sayısı  ölçülür. Birçok kez tekrarlandığında, bu işlem her çıktıda kaç tane foton bulunduğuna bağlı olarak bir sayı dağılımı üretir.

Eğer ki kuantum bilgisayar çok sayıda foton ve birçok kanal ile çalıştırılırsa,  klasik bir bilgisayarın hesaplaması için oldukça karmaşık bir sayı dağılımı üretecektir. Yapılan bu deneyde yaklaşık 76 kadar foton, 100 kanallık bir ağdan geçmiştir. Dünyanın en güçlü klasik bilgisayarlarından biri olan Çinli süper bilgisayar Sunway TaihuLight için bile, kuantum bilgisayarın yaklaşık 40 fotonun ötesinde herhangi bir şey için elde edeceği sonuçları tahmin etmesi zordu.

Hefei’deki Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı ve kuantum fizikçisi Chao-Yang Lu, kuantum üstünlüğü engelini ilk kıran Google olsa da, dönüm noktasının “tek seferlik bir başarı olmadığını” söylüyor. “Sürekli geliştirilmiş kuantum donanımı ile sürekli iyileştirilen klasik simülasyon arasında sürekli bir rekabet var.” Örneğin, Google’ın kuantum üstünlüğü iddiasından sonra IBM, bir süper bilgisayarın Google’ın bilgisayarının en azından teorik olarak tamamladığı görevi gerçekleştirmesine izin verebilecek bir hesaplama türü önerdi.

Kuantum üstünlüğüne ulaşmak, kuantum bilgisayarların henüz çok yararlı olduğunu göstermez, çünkü hesaplamalar, klasik bilgisayarlar için zor olacak şekilde tasarlanmıştır. Toronto merkezli, fotonik kuantum bilgisayarlar oluşturmaya odaklanan bir şirket olan Xanadu’nun CEO’su olan kuantum fizikçisi Christian Weedbrook, sonucun diğer teknolojiler kadar ilgi görmemiş olan fotonik kuantum bilgisayarların profilini güçlendirdiğini söylüyor.

Google kuantum bilgisayarı

Google’ın kuantum bilgisayarı çeşitli algoritmaları yürütecek şekilde programlanabiliyor. Ancak Xanadu’lar da dahil olmak üzere diğer fotonik kuantum bilgisayar türleri de programlanabilir durumda.  Farklı türde bir cihazla kuantum üstünlüğünü göstermek, kuantum hesaplamanın ne kadar hızlı ilerlediğini ortaya koyuyor. “Artık iki farklı platformun bu rejimi gerçekleştirebiliyor olması tüm alanın çok olgun bir şekilde ilerlediğini gösteriyor.”

Yazan: Şafak YASUN

Kaynak*

YouTube Kanalımız

Google Kuantum Üstünlüğünü Kaybediyor!

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here