Yeni Bir Çalışma, Bizi Geleceğin Kuantum Bilgisayarlarına Bir Adım Daha Yaklaştırıyor

Kuantum hesaplamada tam potansiyele ulaşmanın zorluklarından biri, geleneksel bilgisayarlarda 1'leri veya 0'ları depolayan klasik bitlerin kuantum eşdeğerleri olan milyonlarca kübitin nasıl birlikte çalışacağını bulmaktır.

Birleşik Krallık'taki Sussex Üniversitesi'ndeki bilim insanları, artık doğrudan iki kuantum bilgisayar mikroçipi arasında ve bu teknolojiyle daha önce görülen her şeyin çok üzerinde hız ve doğrulukta dolaşan kübitleri elde edebildiler.

Bu, kuantum bilgisayarların 1 mikroçipin fiziksel sınırlarının ötesine ölçeklendirilebileceğini gösteriyor; bu, potansiyel olarak aynı makinede milyonlarca kübitle uğraşırken çok önemli bir faktör. Sussex Üniversitesi'nden çıkan bir girişim olan Universal Quantum, teknolojiyi geliştirmeye devam edecek.

Fotoğraf: Araştırmacılar Winfried Hensinger ve Sebastian Weidt, kuantum bilgisayar prototipleriyle. (Sussex Üniversitesi)

Kuantum bilimcisi Mariam Akhtar, "Ekip, kuantum madde bağlantılarını kullanarak hızlı ve uyumlu iyon transferini gösterdi" diyor. Akhtar, Sussex Üniversitesi'ndeyken prototip üzerinde araştırma yaptı.

Araştırmacılar, kübitleri taşımak için bir elektrik alan kurulumu kullanarak transferleri yapmak için UQConnect adını verdikleri özel bir teknik kullandılar. Bu, mikroçiplerin, kuantum bilgisayarları oluşturmak için yapboz parçalarına benzer şekilde bir araya getirilebileceği anlamına gelir.

Fotoğraf: Kuantum bilgisayar kontrol paneli ile araştırmacı Mariam Akhtar. (Sussex Üniversitesi)

Kübit'leri sabit tutmak ve hareket ettirmek herkesin bildiği gibi zor olsa da, ekip yüzde 99,999993 başarı oranına ve saniyede 2.424 bağlantı oranına ulaştı.

Bir kuantum mikroçipi oluşturmanın birden fazla yolu var: Bu durumda mimari, en iyi kararlılık ve güvenilirlik için kübitler olarak hapsolmuş atomik iyonları ve üstün elektrik yükü aktarımı için yüke bağlı cihaz devresini kullandı.

Sussex Üniversitesi'nden kuantum bilimcisi Winfried Hensinger, "Kuantum bilgisayarlar büyüdükçe, mikroçipin boyutuyla sınırlandırılacağız, bu da böyle bir çipin barındırabileceği kuantum bitlerinin sayısını sınırlıyor" diyor.

Kuantum bilgisayarların sonunda yeni materyaller geliştirme, ilaç tedavilerine yönelik araştırmalar, siber güvenlik iyileştirmeleri ve iklim değişikliği modellerini içermesi amaçlanıyor.

Kuantum bilgisayarlar bugün var olsa da, sonunda olabileceklerine kıyasla kapsamları sınırlıdır - pratik olarak kullanılabilen ve programlanabilen makinelerden çok araştırma projeleridir.

Burada rapor ettiğimiz gibi atılımlar, bizi kuantum hesaplamanın potansiyelini tam olarak gerçekleştirmeye götürüyor ve milyonlarca kübiti kullanmanın yollarını geliştirmek bunun hayati bir parçası.

Araştırma Nature Communications'da yayınlandı.