Derinlemesine Analiz, Teyitli Haber! Tıkla ve favori kaynağın yap.
Kuantum bilgisayarlar çok zor hesaplamaları kısa sürede tamamlayabiliyor. Ancak hesaplama karmaşıklaştıkça ortaya başka bir sorun çıkıyor: Elde edilen sonucun doğru olup olmadığını nasıl anlayacağız?
IBM ve Chicago Üniversitesi araştırmacıları, işte bu soruna çözüm olabilecek yeni bir kuantum hesaplama sistemi geliştirdi. Sistem, klasik bilgisayarların pratikte yeniden üretemeyeceği kadar karmaşık bir işlemi gerçekleştirmekle kalmadı, ulaştığı sonucun güvenilirliğini de istatistiksel olarak gösterebildi. Araştırmacılar deney sırasında hata düzeltmeli mantıksal kübitlerden yararlandı. IBM’in kuantum bilgisayarı, oluşturulan karmaşık kuantum devresindeki hesaplamayı yaklaşık 15 dakikada tamamladı. Aynı işlemin en gelişmiş klasik yöntemlerle gerçekleştirilmesi ise pratik açıdan mümkün görünmüyor.
Çalışmanın en dikkat çekici noktalarından biri, hata düzeltme sisteminin gösterdiği başarı oldu. Araştırmacılar, mantıksal kübitlerde görülen hata oranının fiziksel kübitlerdeki hata oranından 10 kat daha düşük olduğunu belirledi. Yani donanımdan kaynaklanan hatalar, kullanılan hata düzeltme mekanizması sayesinde ciddi ölçüde azaltıldı. Bu sonuç önemli. Çünkü kuantum bilgisayarların günlük ve güvenilir sistemlere dönüşmesinin önündeki en büyük engellerden biri, işlemler sırasında ortaya çıkan hatalar. Kübitler çevresel etkilerden kolayca etkilenebiliyor ve hesaplamadaki küçük bir bozulma bile sonucun güvenilirliğini zedeleyebiliyor.
Kuantum bilgisayarların klasik sistemlere üstünlük sağlayabildiğini göstermek, uzun süredir araştırmacıların üzerinde çalıştığı konular arasında yer alıyor. Ancak burada biraz tuhaf bir durum var. Kuantum bilgisayarın gerçekleştirdiği işlem, klasik bilgisayarların kapasitesini aştığında sonucu klasik yöntemlerle kontrol etmek de neredeyse imkânsız hale geliyor. Başka bir deyişle, hesaplama yapılabiliyor ama doğru yapılıp yapılmadığını göstermek zorlaşıyor.
Araştırmacılar bugüne kadar doğrulama amacıyla rastgele devre örnekleme yöntemini kullanıyordu. Fakat devrelerin karmaşıklığı arttıkça bu yöntemin uygulanması da giderek güçleşiyordu. IBM ve Chicago Üniversitesi ekibi ise hesaplamanın zorluk seviyesini koruyan, buna karşılık işlem sırasında oluşabilecek hataların tespit edilmesine imkân veren yeni bir devre tasarladı.
Deneyde, fiziksel kübitlerin hata düzeltmeli versiyonları olan 70 mantıksal kübit kullanıldı. Araştırma ekibi, toplam 2.415 mantıksal iki kübit işlemi ve 468 mantıksal T kapısı gerçekleştirdi. Böylece klasik simülasyon yöntemlerini ciddi biçimde zorlayacak kadar karmaşık bir kuantum devresi oluşturuldu. Sistem, binlerce işlemden oluşan bu süreç boyunca yüksek doğruluk seviyesini korumayı başardı. Asıl kritik nokta da burada: Kuantum bilgisayar yalnızca hızlı bir hesaplama yapmadı, hata düzeltme mekanizmasının işe yaradığını da ortaya koydu.
IBM Research Direktörü ve IBM Fellow Jay Gambetta, sonucu kuantum bilişim açısından önemli bir dönüm noktası olarak değerlendirdi. Gambetta, “Artık kuantum üstünlüğü dönemine kesin olarak girdik. Klasik bilgisayarların pratikte ulaşamayacağı bir hesaplamayı gerçekleştirdiğimizi ve bunun yüksek doğrulukla yapıldığını istatistiksel olarak gösterebildik.” ifadelerini kullandı. Araştırmacılara göre kuantum bilgisayarların gerçek dünyada kullanılabilmesi için yalnızca yüksek işlem gücü yeterli değil. Üretilen sonuçların güvenilir biçimde doğrulanabilmesi de en az performans kadar önemli.
Google Play
App Store
Haberi Paylaş
10:40
İLGİLİ HABERLER
YORUM YAZ