Kuantum bilgisayarlar süper bilgisayarları nasıl geride bırakabilir? Google'dan önemli bulgu

 "Sycamore" işlemcisi ile gerçekleştirilen bu keşif, kuantum teknolojisinin potansiyelini yeniden tanımlıyor.

Kuantum Bilgisayarların Gelişimi

Kuantum bilgisayarlar, 1980'lerden beri teknoloji dünyasında heyecan verici bir konu olarak öne çıkıyor.  Klasik bilgisayarların çözemediği karmaşık problemleri çözme potansiyeline sahip olan bu bilgisayarlar, son yıllarda önemli ilerlemeler kaydetti. Ancak, bu cihazların klasik bilgisayarlara karşı nihai bir üstünlük sağlaması hâlâ tartışmalı bir konu.

Google'dan Kuantum Üstünlüğü Açıklaması

Son araştırmalarında Google, kuantum bilgisayarların klasik süper bilgisayarları nasıl geride bırakabileceğini gösteren önemli bir keşif yaptı. Şirket, "Sycamore" adlı kuantum bilgisayar işlemcisinin, rastgele devre örnekleme (RCS - Random Circuit Sampling) adı verilen bir kuantum algoritması çalıştırması sonucunda bu bulgulara ulaştı.

Rastgele Devre Örnekleme Yöntemi

Rastgele devre örnekleme, bir kuantum bilgisayarın performansını test etmek için kullanılan bir yöntemdir.Bu yöntem, rastgele oluşturulan kuantum devrelerinin çalıştırılması ve sonuçların ölçülmesi ile klasik bilgisayarların bu devreleri simüle etmesinin ne kadar zor olduğunu gözler önüne seriyor.

Gürültü Seviyesinin Önemi

Google araştırmacıları, Sycamore’un gürültüye maruz kaldığında klasik süper bilgisayarlar tarafından geçilebildiğini, ancak gürültü seviyesi belirli bir eşik altına düştüğünde, hesaplamaların karmaşık hale geldiğini belirtiyor. Bu durumda, klasik bilgisayarların bu hesaplamaları taklit etmesi neredeyse imkânsızlaşıyor. Tahminlere göre, dünyanın en hızlı süper bilgisayarının Sycamore'un gerçekleştirdiği bir işlemi kopyalayabilmesi 10 trilyon yıl alabilir.

Önceki Başarılar ve Güncellemeler

2019 yılında Google, kuantum bilgisayarının RCS algoritmasını çalıştırarak kuantum üstünlüğü elde edebileceğini açıklamıştı.Ancak, klasik bilgisayarların bu algoritmayı tahmin edilenden daha hızlı çalıştırabilmesi, bu iddiayı sorgulattı. Şimdiki bulgular, Google’ın bu algoritma üzerinde daha titiz çalıştığını ve bilinen sorunları giderdiğini ortaya koyuyor.

Kuantum Bilgisayarların Geleceği

Google’ın Santa Barbara’daki kuantum hesaplama laboratuvarının başındaki Sergio Boixo, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlara göre daha hızlı olmadığını, fakat farklı türde hesaplamalar yapmaya uygun olduğunu belirtiyor. Kuantum bilgisayarlar, kimyasal reaksiyonların simülasyonu gibi klasik bilgisayarların başaramadığı karmaşık görevler için tasarlanmıştır.

Kübitlerin Gücü

Sycamore işlemcisi, silikon çiplerden farklı bir yapıdadır. Kuantum bilgisayarlar, "kübit" adı verilen birimler kullanarak çalışırken, klasik bilgisayarlar sadece 0 ve 1 değerlerini taşır. 
Kübitler, elektronların aynı anda birden fazla durumda bulunabilme özelliğinden yararlanarak daha az kaynakla karmaşık görevleri gerçekleştirebilir.

Gürültünün Rolü

Kuantum hesaplamada "gürültü", sistemin istenmeyen dış etkiler nedeniyle hatalara uğramasına neden olur. Araştırmacılar, gürültüdeki küçük farklılıkların Sycamore’un performansını nasıl etkilediğini inceledi. Kübit gürültüsündeki %0.3'lük bir iyileşme, sistemin performansını önemli ölçüde artırarak klasik simülasyonu imkânsız hale getirdi.

Google’ın bu keşfi, kuantum bilgisayarların geleceği için umut verici bir adım olarak değerlendiriliyor ve teknoloji dünyasında yeni bir rekabetin kapılarını aralıyor.