Bilim
Kuantum Hesaplamada Yeni Devler: Farklı Donanım Yöntemleri Önüne Çıkıyor
Kuantum hesaplama alanındaki son gelişmeler; kuantum noktaları ve elmas kusurları temelli yeni qubit yöntemleriyle dikkat çekiyor.
Hexcore
3 dk
Veri Ağına Aktar
Kuantum hesaplama dünyası sürekli yeni gelişmelerle şaşırtmaya devam ediyor. Bu alanda, kuantum bitleri olarak bilinen qubit'lerin üretimi ve yönetilmesi konusunda şirketler giderek daha fazla seçenek sunuyor. Eğer bu teknolojiyle uzun süre ilgilenirseniz fark edeceksiniz ki; iki belirgin enerji durumu arasında geçiş yapabilen her sistem bir qubit olarak kullanılabilir. Atomlar, iyonlar, fotonlar, elektronlar ve insana özgü üretilmiş donanımlar gibi pek çok aday bulunuyor.
Ancak kuantum hesaplamanın en kritik ihtiyacı ölçeklenebilirliktir. Karmaşık hesaplamalar yapmak için binlerce kaliteli qubit'e ihtiyaç duyulacak ve bu teknolojilerin ne kadar büyük sistemlere çıkabileceği şu anki tartışmaların merkezinde yer alıyor. Bazı yöntemler bile on binlerce qubit desteği sağlasa da, rakipler halen çok daha küçük gruplarla çalışarak kendi ölçeklenebilirlik potansiyellerine güvensiz bir inançla yaklaşıyor.
Güncel gelişmelerin temelinde iki ana teknoloji var: kuantum noktaları (nanotubes) ve elmas içindeki kusurlar. Bu teknolojiler, geleneksel işlemci üretim yöntemleriyle uyumlu oldukları için ölçeklenebilirlik açısından büyük avantajlar sunuyor.
Son dönemde yayımlanan Nature dergisinde yayımlanan makaleler bu alandaki farklı yaklaşımları detaylandırıyor. Önemli bir gelişme olarak, Kuantum Noktaları kullanan ve IBM'in devasa işlemcilerine uyarlanabilecek tek bir electronu tutabilen teknolojiyi geliştiren şirketin satın alınması dikkat çekiyor. Bu olay kuantum donanım üretiminde yaşanan ticari ivmeyi gösteriyor.
Özellikle elmas kusurlar üzerinden geliştirilen yeni nesil işlemciler, tek başına yüzlerce elektronun tutulmasını sağlayarak geleneksel fizik anlayışıyla pek ilişkilendirilemeyen bir ölçeklenme potansiyeli vadediyor. Bu iki farklı yöntem de, karmaşık hesaplamalara ulaşmak için atılan önemli adımlardır.
Yeni teknik yaklaşımlardan biri Howard Hughes tarafından başlatılan araştırma programının mirasçılarından olan HRL Laboratuvarları ile ortaya çıktı. Bu şirket, geleneksel ekranlarda kullanılan kuantum noktalarından farklı bir yaklaşım benimseyerek üretilmiş kuantum noktalarını temel alıyor. Geliştirdikleri sistemde, her biri tek bir elektrona sahip üç ayrı kuantum noktası bulunuyor.
Bu sistemin en kritik yeniliği kontrol mekanizmasıdır. Normalde bu tür sistemlerde elektronların spinleri (yükselmiş veya düşmüş olması) mikrodalgalar aracılığıyla yönetilir ve donanım sıfır dereceye yaklaştığı soğutma sistemi içinde ayrı bir kontrol devresi gerektirir. HRL ise mikrodalga kullanımını tamamen ortadan kaldırmış durumda.
HRL'nin sisteminde, bu üç elektron arasındaki spinlerin nasıl etkileşime gireceği ve ne ölçüde etkileneceği tamamen elektronik olarak yönetiliyor. Yani sinyaller kablolar aracılığıyla iletiliyor; mikrodalga dalgalarına ihtiyaç duyulmuyor. Bu durum, donanımın mutlak sıfıra yakın tutulduğu soğutma sistemine ekstra kablolama yükünü ve karmaşıklığını büyük ölçüde azaltıyor.
Sistem, orta seviyede bir soğutma içerisinde çalışan, düşük güç tüketen (130 nanometre süreçle üretilmiş 3.5 watt'tan az) geleneksel işlemci tarafından kontrol ediliyor. Bu ana kontrol ünitesi, qubit işlemleri için gereken talimatları dışarıdan yükledikten sonra kendi kendine çalışabiliyor.
HRL tarafından geliştirilen bu prototip sistemde 18 adet qubit bulunuyor ve şirket basit bir hata düzeltme kodu uyguladı. Bu test sonucunda, mantıksal hatada %1'in altında bir oran elde edildi. Bu sonuç, kuantum teknolojisindeki mevcut diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında oldukça iyi bir başarıdır. Daha önemlisi; bu durum HRL'nin şu anki sorunlarının büyük ölçüde fiziksel değil mühendislik düzleminde çözülebilir olduğunu kanıtlıyor.
Her ne kadar makalenin sahibi HRL Laboratuvarları olsa da, yapılan teknolojik ilerleme kısa sürede IBM gibi devlerin de ilgi odağı haline geldi. Bu durum, kuantum bilgisayarların sadece teorik bir çalışma olmaktan çıkıp ticari ve seri üretim aşamasına geçme yolundaki kararlılığını açıkça ortaya koyuyor.
Çin'in Qinghai eyaletinde kurulan 60 MW/600 MWh kapasiteli sıvı hava enerji depolama tesisi şebekeye bağlandı.
Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
E-posta adresiniz yayımlanmayacaktır. Gerekli alanlar (*) ile işaretlenmiştir.
