Ölçeklenebilir Kuantum Bilgisayarlar İçin Geri Sayım

Kuantum bilgisayarlar onlarca yıldır bilim dünyasının en büyük hedeflerinden biri olarak görülüyordu. 1980’lerden bu yana süren araştırmalar, son yıllarda kaydedilen teknolojik ilerlemelerle birlikte artık hayata geçirilebilir bir seviyeye yaklaştı. IBM ve Google, önümüzdeki on yıl içinde ölçeklenebilir kuantum bilgisayar geliştirmeyi amaçlayan yol haritalarıyla öne çıkıyor.

Mevcut kuantum prototipleri yüzlerce kübit ile sınırlıyken, endüstriyel ölçekte verim sağlayacak makineler için milyonlarca kübit gerekiyor. Dev şirketler, hata düzeltme yöntemleri ve yeni çip tasarımlarıyla bu hedefe ulaşmayı planlıyor. Ancak önlerinde hâlâ çözülmesi gereken ciddi mühendislik sorunları bulunuyor.

IBM ve Google Yol Haritasını Güncelledi

IBM, yayımladığı son yol haritasında en zorlu teknik engellerden bazılarını aştığını duyurdu. Şirketin kuantum projelerinden sorumlu yönetici Jay Gambetta, ölçeklenebilir makinelerin artık “bir hayal olmaktan çıktığını” vurguladı. Google ise bu hedef için 1 milyar dolarlık bütçe ayırarak, bileşen maliyetlerini on kat düşürmeyi ve hata düzeltme yöntemlerini geniş ölçekte uygulamayı planlıyor.

Hata Düzeltme Ölçeklenmenin Anahtarı

Kuantum bilgisayarların kararlı biçimde çalışabilmesi temelde hata düzeltme mekanizmalarına bağlı. Google, “surface code” tekniğiyle kübitleri iki boyutlu ızgaralarda düzenlerken, IBM ise kübit ihtiyacını yaklaşık yüzde 90 azaltabilecek düşük yoğunluklu parite kontrol kodları üzerinde çalışıyor. Her iki yaklaşım da milyonlarca kübitlik sistemlerin daha pratik şekilde inşa edilmesini amaçlıyor.

Büyük Zorluklar Devam Ediyor

Süperiletken devrelere dayalı mevcut sistemler, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışıyor ve kontrol edilmeleri oldukça zor. Alternatif olarak iyon tuzakları, nötr atomlar ve foton tabanlı sistemler daha stabil çözümler sunsa da, bu yöntemlerin de çok sayıda kübiti entegre etmesi mühendislik açısından büyük bir sorun olmaya devam ediyor.

Yarışta Diğer Devler

IBM ve Google’ın yanı sıra Amazon ve Microsoft gibi şirketler de kuantum bilgisayar çalışmalarını hızlandırmış durumda. Egzotik madde durumlarını temel alan yeni nesil kübitlere yönelik araştırmalar, ileride mevcut teknolojilerin ötesinde çözümler sağlayabilir. Devlet kurumları da bu yarışa ilgi gösteriyor. Pentagon’un araştırma kolu DARPA, geçen yıl farklı yöntemleri inceleyerek pratik ve ölçeklenebilir sistemlere en yakın teknolojileri belirlemeye yönelik bir çalışma başlatmıştı.

Kuantum Çağına Doğru

Ölçeklenebilir kuantum bilgisayarların ne zaman tam anlamıyla hazır olacağı konusunda uzmanlar arasında görüş ayrılıkları olsa da, IBM ve Google gibi şirketlerin istikrarlı ilerleyişi bu hedefe adım adım yaklaşıldığını ortaya koyuyor. Önümüzdeki on yıl, kuantum çağının kapılarını aralayacak kritik gelişmelere sahne olabilir.