2019'da Google'ın Sycamore çipi, en hızlı süper bilgisayarın 10.000 yılda tamamlayabildiği bir rastgele sayı problemini çözerek kuantum üstünlüğüne ulaştı. Bu başarı etkileyici olsa da, pratikte pek bir önemi yoktu. Şimdi ise Willow adlı yeni bir süperiletken çip, tıp, malzeme bilimi ve yapay zeka gibi kuantum mekaniğinin yakında dünyanın hesaplama şeklini değiştirebileceği alanlarda gerçek dünya uygulamalarına olanak sağlayabilir.

Google bilim insanları, bilişimdeki en zor problemlerden birini çözme yolunda büyük bir adım attıklarını söylüyor. Son deneylerinin , kuantum bilgisayarlarının yakında teorik kavramlardan pratik uygulamalara geçebileceğine dair şimdiye kadarki en ikna edici kanıtı sağladığını savunuyorlar.

Kuantum hesaplamanın temellerini atan araştırmasıyla 2025 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşan Yale fizikçisi Michel H. Devoret, deneye liderlik etti. Kendisi ve Google'ın Goleta'daki Kuantum Yapay Zeka Laboratuvarı'ndaki meslektaşları , bu hafta Willow adlı süperiletken bir çip tarafından desteklenen kuantum işlemcilerinin, Kuantum Yankıları olarak bilinen yeni bir algoritmayı başarıyla yürüttüğünü duyurdu .

Nature dergisinde yayımlanan sonuçlara göre , makinenin bazı hesaplamaları dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından 13 bin kat daha hızlı gerçekleştirdiği ortaya çıktı.



Devoret, The New York Times'a verdiği demeçte, teknolojinin gelecekteki versiyonlarının klasik makinelerin erişemeyeceği hesaplamalar yapacağını söyledi. Bu başarının, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'deki çalışma arkadaşlarıyla birlikte elektrik devrelerinin, atom altı parçacıkların davranışını yöneten aynı şaşırtıcı kuantum fenomenlerini (süperpozisyon ve tünelleme) sergileyebileceğini gösterdiği 1980'lerden bu yana geçen onlarca yıllık ilerlemeyi yansıttığını belirtti.

Daha sonra Nobel Komitesi tarafından da kabul edilen bu keşif, Google'ın kuantum bilgisayarlarında kullanılan süperiletken kübitlerin temelini oluşturdu. Geleneksel işlemcilerdeki 1 veya 0'ı temsil eden ikili bitlerin aksine, kübitler aynı anda her iki durumda da var olabilir. Bu özellik, kuantum bilgisayarların bir soruna aynı anda birçok olası çözümü keşfetmesine olanak tanır.



Birden fazla kübit birbirine bağlandığında veya dolanık hale getirildiğinde, toplu durumları bir sistemin hesaplama kapasitesini katlanarak artırır. Ancak aynı hassasiyet, kübitleri ısı ve titreşimden kaynaklanan parazitlere de maruz bırakarak, araştırmacıların uzun süredir üstesinden gelmeye çalıştığı bir sorun olan sık sık hatalara neden olur .

Google'ın Willow çipi bu zorluğun üstesinden gelmek için tasarlandı. 105 kübitlik cihaz, elektronları süperiletken durumda tutmak için mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışıyor. Kübit sayısı arttıkça hataları katlanarak azaltan gelişmiş hata düzeltme protokolleri kullanıyor.

Google'a göre Willow, tek kübitli işlemler için yüzde 99,9'un üzerinde kapı sadakati elde ediyor ve birkaç mikrosaniye boyunca tutarlılığı koruyor; bu da Quantum Echoes algoritmasının gerektirdiği karmaşık dizileri yürütmek için yeterli bir süre.

Algoritma, kuantum bilgisinin nasıl tersine döndüğünü ve kendisiyle nasıl etkileşime girdiğini ölçerek, araştırmacıların "dolaşık durumların yankıları" olarak tanımladığı şeyleri üretiyor. Bu yankılar, moleküllerin ince taneli yapısını analiz etmek için kullanılabilir; bu da yeni ilaç ve malzemelerin keşfine giden yolda önemli bir adım. Google mühendisleri, yöntemin, kullanılabilir veri kümelerinin kıt olduğu bilimsel alanlardaki yapay zeka sistemleri için eğitim verileri de üretebileceğini söylüyor.

Google'da araştırma görevlisi olan Tom O'Brien, düzenlediği basın toplantısında, deneyin en önemli özelliğinin doğrulanabilirlik olabileceğini söyledi. Sonuçlar diğer kuantum bilgisayarlarda çapraz kontrol edilebilir veya laboratuvar ölçümleriyle yeniden üretilebilir. "Verilerin doğru olduğunu söyleyemezsem - size verilerin doğru olduğunu kanıtlayamazsam - bunlarla nasıl bir şey yapabilirim?" dedi.

Kuantum hesaplama deneysel olmaya devam ediyor, ancak bağımsız araştırmacılar Google'ın çalışmalarının teorik fizik ile gerçek teknoloji arasındaki boşluğu daralttığını söylüyor. Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles'ta fizik bilimleri ve mühendislik profesörü olan Prineha Narang, The New York Times'a verdiği demeçte, algoritmanın anlamlı bir ilerleme kaydettiğini söyledi. "Donanımda muazzam ilerlemeler gördük," dedi. "Bu, yazılımın da yetiştiğini gösteriyor."

Google, IBM, Microsoft ve Amazon gibi diğer büyük oyuncuların yanı sıra kuantum araştırmaları için 15 milyar dolardan fazla bağışta bulunan Çin'deki düzinelerce girişim ve devlet destekli programla rekabet ediyor. Şirket liderleri, Willow'un başarısının ilk "doğrulanabilir kuantum avantajı" olduğunu, yani sisteminin klasik makinelerin yeteneklerinin ötesinde faydalı görevler gerçekleştirebileceğinin kanıtı olduğunu söylüyor.

40 yıllık akademik kariyerinin ardından 2023 yılında Google'a katılan Devoret için bu atılım, kuantum biliminin geçmişini ve geleceğini birbirine bağlıyor. "Elektrik devrelerinden atomlar üretilebileceğini ilk kez gösterdik," dedi. "Şimdi de bu yapay atomların neler yapabileceğini gösteriyoruz."

Google ekibi ayrıca, ön baskı sunucusu arXiv'de, Kuantum Yankılarının kimya ve tıpta moleküler etkileşimleri haritalamak için kullanılan bir teknik olan nükleer manyetik rezonansı nasıl artırabileceğini gösteren bir makale yayınladı . Çalışmanın ortak yazarlarından Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'de kimyager olan Ashok Ajoy, bu yaklaşımın araştırmacıların karmaşık biyolojik sistemleri inceleme biçimini değiştirebileceğini söyledi. "Henüz erken aşamalardayız," dedi. "Ama beklentiler heyecan verici."

Kaynak :
https://www.techspot.com/news/109964-go ... rithm.html

Pek bir işe yarayacağını düşünmüyorum ama zamanla bekleyip görmekte fayda görüyorum