Çin’in Kuantum Bilgisayarı Kuantum Üstünlüğüne Ulaştı
Çin’de bir kuantum bilgisayar, geleneksel bilgisayarlar söz konusu olduğunda neredeyse imkansız bir hesaplama yapmak için hafif parçacıkların (fotonların) gücünden yararlandı. Çin’de yapılan ve kuantum üstünlüğünü fotonik sistemler kullanarak gösteren deneyin sonuçlarına göre daha önce süperiletkenler kullanılarak gösterilen kuantum üstünlüğü ilk defa doğrusal optik ekipmanlar kullanılarak gerçekleştirilmiş oldu. Yapılan işin olası uygulamaları sınırlı olsa da, bu ve benzeri deneyler sayesinde fotonik kuantum bilişim sistemleri üzerine yapılacak çalışmaların artması bekleniyor.
Bozon örneklemesi olarak adlandırılan yeni kuantum hesaplama türü, hiçbir klasik bilgisayarın gerçekleştiremeyeceği hesaplamaları kısa sürede yapabiliyor. İki özdeş foton ışın ayırıcıya tam olarak aynı anda çarparsa, birbirlerinden ayrılmazlar. Bunun yerine, birbirlerine yapışırlar ve her ikisi de aynı yönde ilerler.
Bir dizi ışın ayırıcıdan birçok fotonu arka arkaya çekerseniz, fotonların yollarında klasik bilgisayarlarla benzetimi veya tahmin edilmesi olağanüstü zor olan desenler ortaya çıkmaya başlar. Bu kurulumda olası foton yolu setlerini bulmaya bozon örneklemesi denir. 300 ışın ayırıcı ve 75 aynadan oluşan bir labirente gönderilen lazer darbelerini kullanarak Jiuzhang adlı bir bozon örnekleme cihazı inşa eden Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Jian-Wei Pan liderliğindeki ekip klasik bir bilgisayarda bozon örneklemesini böylesine yüksek bir hızda ortaya koymanın imkansız olacağını hesapladılar. Dünyanın en güçlü klasik bilgisayarı olan Japon Fugaku süper bilgisayarı, Jiuzhang’ın sadece 200 saniyede yapabildiğini gerçekleştirmek için 600 milyon yıl uğraşacaktı. En güçlü dördüncü süper bilgisayar olan Sunway TaihuLight’ın çabaları da 2,5 milyar yıl sürecekti.
Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Scott Aaronson, “Bu, birçok insanın şüphe duyduğu ve Google’ın kullandığı süper iletken kübitlerden tamamen farklı bir donanım yolunu temsil eden fotonik bozon örneklemesini kullanarak kuantum üstünlüğüne ulaşmanın mümkün olduğunu gösteriyor," diyor. “Bozon örneklemesinin kuantum üstünlüğünü göstermenin yanı sıra kendi başına herhangi bir uygulaması olup olmadığı açık değil” diyen Aaronson, “Bozon örnekleme mekanizmasının araştırmacıların deneyi duraklatmasına, ölçümler yapmasına ve bazı fotonları yeniden yönlendirmesine izin verecek şekilde değiştirilmesi, farklı hesaplama türleri yapmasına izin verebilir, ancak bir sonraki adıma ulaşmak zor olacaktır. O zamana kadar, bozon örneklemesinin çok az pratik kullanımı olabilir.” diyor.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi profesörü Lu Chaoyang ise “Kuantum hesaplama avantajı bir eşik gibidir," dedi ve Lu, “Yeni bir kuantum bilgisayar prototipinin kapasitesi, belirli bir görevi yerine getirmede en güçlü geleneksel bilgisayarın kapasitesini aştığında, muhtemelen başka birçok alanda atılımlar yapacağını kanıtladığı anlamına geliyor" diye ekledi.
Kuantum üstünlüğü, klasik bilgisayarların güvenlik açıklarından yararlanmak için tasarlanmış çok özel hesaplamalarla ölçülür ve doğal olarak gerçek dünya uygulamalarının ihtiyaçlarını aşar. Bu demek oluyor ki, bir kuantum hesaplama devrimi görmeden önce muhtemelen daha gidecek çok yolumuz var.
Kaynaklar: