Kuantum Bilgisayar Hataları Otomatik Olarak Düzeltebilir

Geleceğin kuantum bilgisayarları, mevcut en güçlü süper bilgisayarla bile düşünülemeyecek hesaplamaları yapma yeteneğine sahip olacak. Ancak oraya gelmeden önce aşılması gereken birçok engel var. Bunlardan biri de ‘hata düzeltme’dir.

ETH Zürih'teki araştırmacılar, kuantum sistemlerindeki hataları otomatik olarak düzeltmenin mümkün olduğunu ve hızlı ve sürekli bir şekilde yapılabileceğini, kuantum işlemlerinin sonuçlarının pratikte kullanılabileceğini ilk kez gösterdiler. Bulgular, ArXiv deposuna yüklendi ve emsal incelemesini bekliyor.

ETH Zürih Kuantum Merkezi Direktörü Andreas Wallraff, "Kuantum bitleri (qubitler) ile çalışan bir kuantum bilgisayardaki hataların hızla ve tekrar tekrar düzeltilebileceğinin gösterilmesi, pratik bir kuantum bilgisayar inşa etme yolunda bir atılımdır." dedi yaptığı açıklamada.

Bu yeni bilgisayarlar kuantum sistemlerine dayandığından, işlem birimleri çok hassastır ve mutlak sıfırın biraz üzerinde, çok düşük sıcaklıklarda tutulması gerekir. Hatalarla başa çıkmaya yardımcı olabilecek süreçler araştırılmaktadır. Bu çalışmada incelenen sistem 17 kübit kullanıyor ve sadece 0,01 Kelvin sıcaklıkta çalışıyor. Bu, mutlak sıfırın üzerinde bir derecenin bir kısmı.

Kuantum bilgisayar çipinin yapısı, sarı renkte 17 kübit ile.

 

Bu sıcaklıkta, kübitler süper iletkendir, elektrik içlerinden direnç göstermeden akar. 17 kübitten dokuzu, kare bir dizide düzenlenir ve üçe üç kafes oluşturur. Onlar mantıksal birimdir. Tüm hesaplamalar bu dokuz element tarafından yapılır. Kalan sekizi ise kontrol görevi görür ve sistemdeki hataları tespit etmekle görevlidir. Kübitler onları tespit ederse, sistem kendini düzeltebilir. Bunlar sayesinde sistemdeki bilgileri değiştiren bozulmalar fark edilip, hesaplanabilmektedir.

Yardımcı yazar Sebastian Krinner, “Şu anda kübitlerdeki hataları doğrudan düzeltmiyoruz. Fakat çoğu aritmetik işlem için bu gerekli bile değil." dedi.

Bu yeni araştırma, hata düzeltmenin mümkün ve pratik olduğunu gösteriyor, ancak henüz kuantum bilgisayarların hatasız olabileceği bir seviyede değiliz. Ekip, makalelerinde "İyon tuzaklarındaki son gelişmelerle birlikte tekrarlanan, hızlı ve yüksek performanslı kuantum hata düzeltme döngülerini göstermemiz, hataya dayanıklı kuantum hesaplamanın pratik olarak gerçekleştirilebileceğini anlamamızı desteklemektedir." şeklinde açıkladı.

(https://arxiv.org/abs/2112.03708)

 

Çalışma, hata düzeltme ile uğraşmaya çalışan tek yaklaşım değildir. Son zamanlarda bu soruna olası bir çözüm olarak yeni bir kuantum fazı görülmüştür. Kuantum bilgisayarlar henüz burada olmayabilir, ancak yeni sorunlar ortaya çıktıkça dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları bu zorluğun üstesinden geliyor ve bunlarla mücadele ediyor.

Kaynak:

https://www.iflscience.com/technology/quantum-computer-can-now-automatically-correct-errors-in-major-breakthrough/