Kuantum Bilgisayarlardaki Sessiz Sorun
Tamam, işte inanılmaz bir şey: Kuantum bilgisayarlar teorik olarak, normal bilgisayarların evrenin yaşından daha uzun sürede çözebileceği problemleri çözebilir. Ama bir pürüz var — ve bu büyük bir pürüz.
Bu makineler inanılmaz derecede kırılgandır. En ufak bir rahatsızlıkta dağılırlar. Telefonunuzdan gelen elektromanyetik girişim ya da ortamda dolaşan stray elektrik yükleri gibi son derece ince etkilerden bahsediyoruz.
Bunu, zıplarken bir trambolin üzerinde mükemmel bir el duruşu yapmaya çalışmak ve birinin kulağınıza rastgele sayılar fısıldaması gibi düşünün. Makinenin içinden bakıldığında kuantum bilgisayarlar tam olarak böyle görünür.
Süper Akışkan Helyum Kübiti Devreye Giriyor
Surrey Üniversitesi’ndeki araştırmacılar yeni ve büyüleyici bir çalışma yayınladı. Kuantum bilginin temel birimi olan kübitin tamamen yeni bir türünü tasarladılar; bunu süper akışkan helyum-3 kullanarak gerçekleştirdiler.
Süper akışkan helyum zaten oldukça tuhaf bir maddedir. Mutlak sıfıra yakın soğutulmuş helyum, sürtünmesiz akabilen bir sıvıya dönüşür. Duvarlara tırmanır, kaplardan kaçar ve fizikçileri heyecandan nerd yapan davranışlar sergiler.
Ama asıl zeki olan kısım şu: Bu süper akışkan helyum yük nötrdür. Günümüzde kuantum bilgisayarların çoğunda kullanılan süper iletken kübitlerin aksine, elektrik yükü taşımaz.
Saçınızın statik elektrik nedeniyle bir balona yapıştığını biliyor musunuz? İşte bu, elektrik yükünün başa çıkılmaz etkisidir. Aynı türdeki girişimler, bugünkü kuantum bilgisayarları sürekli olarak bozar. Surrey ekibi, sıfır yüklü bir madde kullanarak tasarımlarının bu sorunları doğal olarak aşabileceğine inanıyor.
Bu cihazlarına SHOQ cihazı diyorlar — ki dürüst olmak gerekirse, bir süper kahraman ya da oldukça agresif bir egzersiz programı gibi tınlıyor. (Merak ediyorsanız: Süper Akışkan Helyum Osilatör Kuantum.)
100 Kat Daha Az Hata Neden Önemli?
Araştırmacılar, tasarımlarının mevcut süper iletken kübitlere kıyasla yaklaşık 100 kat daha düşük hata oranına sahip olabileceğini hesapladılar.
Bunu perspektife oturtmama izin verin. Bir mesaj yazmaya çalıştığınızı düşünün, ancak her 100 karakterden 1’i rastgele değişiyor. Sinir bozucu, değil mi? Şimdi, her 10.000 karakterden sadece 1’inin değiştiğini hayal edin. İşte fark bu.
Bu, ölçeklenebilirlik için son derece önemlidir — daha büyük ve daha güçlü kuantum bilgisayarlar inşa etme yeteneği. Şu anda, bir sisteme daha fazla kübit eklemek, hata kontrolünü üstel olarak zorlaştırır. Daha fazla top eklerken juggling yapmaya çalışmak gibidir; sonunda bir şeyler düşer.
SHOQ cihazı, matematiğin öngördüğüne yakın bir performans gösterirse, kuantum bilgisayarların tüm yol haritasını değiştirebilir.
Bir Değişim Değil — Bir Takım Arkadaşı
Bu araştırmada sevdiğim bir şey var: Ekip, süper akışkan helyumun mevcut kuantum donanımını değiştireceğini öne sürmüyor. Bunun yerine, farklı kübit türlerinin birlikte çalışmasını öngörüyorlar.
Dr. Eran Ginossar bunu güzel ifade etti: “Bir kübit türünün her şeyi yapmasına gerek yok.”
Süper iletken kübitlerin sayısal hesaplamaları üstlendiği, süper akışan helyum kübitlerin ise bilgiyi güvenli bir şekilde depoladığı — kuantum bellek gibi — bir kuantum bilgisayar hayal edin. Her biri en iyi yaptığı işi yapıyor.
Bu hibrit yaklaşan gerçekçi görünüyor. Bizi kurt