D-Wave, kuantum bilişim dünyasında alışılmadık bir konuma sahip; çip tasarımı alanındaki diğer devlerin aksine bu alana on küsur yıl önce adım atmış bir oyun değiştirici. Şirketin başlangıçta odaklandığı nokta genel amaçlı bilgisayarlar yerine optimizasyon problemlerini çözebilen kuantum annealörler adı verilen özel makinelerdi. Bu cihazlar, geleneksel bitlerin ikili (0 veya 1) yapısından çok farklı, belirli bir probleme çözüm getirme üzerine kuruluydu. Ancak kısa süre önce D-Wave stratejik bir değişim yaşayarak gate tabanlı (kapıya dayalı) kuantum bilgisayar donanımına geçiş yaptı.
Daha sonraki adımlarında ise Yale Üniversitesi'nden ayrılmış Quantum Circuits adlı girişimi satın alarak bu dönüşümünü hızlandırdı. Bu yeni teknoloji, Amazon gibi büyük şirketlerin de kullandığı dual-rail qubit (çift raylı kübit) olarak bilinen hibrit bir yaklaşıma dayanıyor ve sistemdeki hataların büyük çoğunluğunun tespitini inanılmaz derecede kolaylaştırarak hata düzeltme sürecini basitleştiriyor.
D-Wave'in yeni yayınladığı makaledeki temel yenilik, dual-rail teknolojisinin en kritik zorlu aşamalarından birinin başarıyla tamamlandığını gösteren bulgularıdır. Bu sistemde iki bağlı rezonatörden oluşan bir yapı bulunur; bu rezonatörlere basitçe 'sol' ve 'sağ' adını verelim. Sistem içine yerleştirilen tek bir foton (ışık parçacığı) ölçüldüğünde daima sol veya sağ raylardan birinde bulunabilir. Ancak kuantum mekaniğinin sihirli gücüyle bu fotonu, hem soldaki hem de sağdaki durumların süperpozisyonunda konumlandırmak mümkündür; bu özellik kübitin temelini oluşturur.
D-Wave’in bu yaklaştığı en büyük avantajlardan biri hata türleridir. En sık karşılaşılan hata, fotonun donanım sisteminden tamamen kaçmasıdır. Bu durum bazen 'silgi kübiti' olarak adlandırılır çünkü foton kaybolduğu an içerdiği tüm bilgi silinmiş olur. İkinci en yaygın hata ise kuantum durumunun fazının ters dönmesidir (faz çevirmesi). Kübitlerin sadece sabit durup bilgisayar gibi çalışmadığı, aksine işlemler yaptığı bir ortamda bile bu hataların oranları başarılı bir şekilde kontrol edilebiliyor.
D-Wave’in hedefi çok net: daha az donanım kaynağı kullanarak işlevsel kuantum hesaplama yapabilmek. Normalde foton kaybolması, faz çevirmesi gibi hatalar kuantum kodları aracılığıyla düzeltilmelidir. Dual-rail sistem sayesinde en sık karşılaşılan hata olan parça kaybı (erasure) zaten son derece kolay ve hızlı bir şekilde tespit edilebilmektedir. Bu da ek kübitlere ihtiyaç duyulmasını büyük ölçüde azaltıyor. Daha az sıklıkta meydana gelen faz çevirmeleri için daha basit, birbirine çok bağlı yeni hata düzeltme kodları tasarlanabilir. Şirket bu sayede her bir mantıksal (hatadan arındırılmış) kübiti oluşturmak için gereken donanım maliyetini dramatik ölçüde düşürebileceğini savunuyor.
D-Wave yetkilileri, yayınladıkları Nature dergisi çalışmasında en kritik başarı olarak iki dual-rail kübitin başarılı bir şekilde kuantum dolaşıklığı (entanglement) haline getirilmiş olmasını gösteriyor. Daha önceki çalışmalar genellikle sadece tek bir kübin değerini koruma üzerine yoğunlaşırken; kuantum hesaplamanın asıl gücü farklı kübitler arasındaki etkileşimle ortaya çıkar. Bu yeni gate operasyonunun, hata hiyerarşisini bozmadan yüksek sadıkla gerçekleştirilmesi heyecan verici kabul ediliyor.
D-Wave'in araştırma ekibi, iki kübit arasındaki etkileşim (entangling gate) işlemini son derece hızlı bir şekilde gerçekleştirdiğini kanıtladı. Deney kurduğu dual-rail sistemde çalışan 'kontrol kübiti', bu sayede ikinci kümeyle etkileşime girebilmek için geçici olarak bağlanıyor. Bağlantı aktif edildiğinde, yalnızca birkaç yüz nananiye içinde (yaklaşık 500 nanosaniyede) tüm kuantum dolaşıklık işlemi tamamlanabiliyor. Bu hız, operasyonların pratik ve gerçek dünya uygulamaları için gerekli düşük gecikme süresi standartlarını karşılıyor. Dahası, bu işlemlerin sadece hızlı değil, aynı zamanda yüksek sadıklıkta (düşük hata payıyla) gerçekleştirilebilmesi de teknoloji açısından dev bir atılım anlamına geliyor.
Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
E-posta adresiniz yayımlanmayacaktır. Gerekli alanlar (*) ile işaretlenmiştir.
