Kuantum bilgisayar teknolojisi, kuantum bitleri veya kısaca “kübit” olarak adlandırılan birimlerin sayısını artırmakla ilgili zorluklar içeriyor. Bu bilgisayarların çalışma prensibi, klasik bilgisayarlara göre daha hassas bir düzeyde işlem yapmaya dayanıyor; bu da çevresel etkilere karşı yüksek hassasiyet gerektiriyor. Isı, hareket ve elektromanyetik etkiler gibi faktörler, kuantum bitlerinin arızalanmasına neden olarak sistemin güvenilirliğini tehdit ediyor.
Kuantum bilgisayar sistemlerinde bulunan kübit sayısının artması, daha karmaşık bir yapının ortaya çıkmasına sebep oluyor. Haliyle, bu durum kuantum bilgisi kaybı ya da diğer bir ifadeyle dekoherens riskini artırıyor. Bununla birlikte, hata önleme süreçleri için gerekli olan kaynaklar da aynı oranda büyümekte. Bu nedenle, bilim insanları öncelikle daha güvenilir kübitler geliştirmeye odaklanarak, milyarlarca kübit kapasitesine sahip etkili bir kuantum bilgisayarı inşa etme çabası içerisindeler.
BAĞLAMA YÖNTEMİ
Live Science’ın bildirdiğine göre, Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar bu ölçekleme sorununu aşmayı amaçlayan yeni bir belge sunuyor. Önerilen yöntem, mevcut fiber optik kabloları kullanarak ayrı kuantum işlemcilerinin birbirine bağlanmasına dayanıyor. Bu bağlantı sayesinde kullanılabilir kübit sayısında bir artış sağlanabilir.
- Bahsedilen bu yöntem, dağıtık kuantum hesaplama (DQC) kavramının uygulanabilirliğini kanıtlamak adına önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. DQC, birden fazla kuantum işlemcinin entegre çalışarak hesaplama yapmasına imkan tanır. Bu sayede klasik süper bilgisayarların hesaplamalarını günlerce, saatlerce sürebileceği işlemleri kuantum işlemcileri daha hızlı çözümleyebilir.
ADLARI ALICE VE BOB
Araştırmacılar, iki kuantum işlemciye Alice ve Bob adını vermiştir (bu isimler, aynı isme sahip bir kuantum bilgisayar şirketiyle karıştırılmamalıdır). Bilim insanları, bu iki işlemciyi bir fotonik ağ arayüzü aracılığıyla nasıl bağladıklarını ayrıntılı bir şekilde açıkladılar. Kuantum algoritmaları, bu fotonik arayüz üzerinden gönderilerek, işlemcilerin kaynaklarını paylaşması ve tek bir sistem gibi çalışması sağlanmıştır.
FOTONLARI KUANTUM BİLGİSİYLE İLETTİLER!
Bu bağlantı sayesinde, bilim insanları fotonları kuantum bilgisi ile birlikte iletebildiler. Bu iletim, dünya genelinde bir kuantum algoritması dahil olmak üzere gerçekleştirildi. Bahsedilen kuantum algoritmaları, kuantum bilgisayarların çeşitli problemlere çözümler üretmesi amacıyla geliştirilmiştir. Fotonlar arasındaki kuantum dolanıklık fenomeni, bilgilerin paylaşılmasını mümkün kılmaktadır.
Ayrıca, iki kuantum işlemci, test amacıyla Grover arama algoritması üzerinde birlikte çalıştı. Bu algoritma, büyük ve karışık veri kümeleri içinde belirli bir bilgiyi bulmak için tasarlanmış bir kuantum algoritmasıdır, ki bu da kuantum bilgisayarlardaki ölçekleme sorununu çözümleme adına önemli bir atılımdır. Milyonlarca kübit içeren tek bir büyük makine yerine, birbirine bağlı küçük işlemcilerden oluşan bir ağı kurmak, hedefi gerçekleştirmek için daha yeterli bir yol sunmaktadır. Optik kablolarla bağlantılı tuzaklanmış iyon kübit modülleri ile bu işlemciler arasındaki kuantum dolanıklığı sağlanabilmektedir.
MEVCUT TEKNOLOJİYLE AĞ TABANLI KUANTUM İŞLEM
DQC sistemlerinde işlemcilerin birbirine bağlanması, bakım kolaylığı da sağlıyor. Modüller güncellenebilir veya değiştirilebilirken sistemin genel çalışması aksamıyor. Araştırmalarda, iki kuantum işlem biriminin
