Harvard fizik profesörü ve Türkiye Kuantum Merkezi’nin kurucularından Mikhail Lukin liderliğindeki Harvard ve MIT araştırmacılarından oluşan bir ekip, 51 kübite dayalı programlanabilir bir kuantum bilgisayarı inşa edip başarıyla test ederek kuantum yarışına katılanlar arasında lider oldu. Lukin, 14 Temmuz’da İstanbul’da düzenlenen IV Uluslararası Kuantum Teknolojileri Konferansı’nda ICQT-2023 yaptığı konuşmada duyuruyu bizzat kendisi yaptı.
Birçok bilimsel grup şu anda evrensel bir kuantum bilgisayarı yaratmaya çalışıyor ve Google, IBM, Microsoft veya Çinli çevrimiçi perakendeci Alibaba gibi birçok hükümet ve şirket bu projelere yatırım yapıyor. Kübitler iyonlar, soğutulmuş atomlar veya fotonlar gibi kuantum nesneleri etrafında inşa edilir ve bunlar çeşitli durumların süperpozisyonunda var olabilir. Bu, kuantum bilgisayarların tek bir saat döngüsünde aynı anda birçok hesaplama yapmasına olanak tanır. Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların çözmesi milyarlarca yıl sürecek görevleri yerine getirebilir. Örneğin, karmaşık kuantum sistemlerinin davranışlarını simüle etmek ve benzersiz özelliklere sahip yeni malzemeler oluşturmak için kullanılabilirler.
Kuantum bilgisayarların yetenekleri kübit sayısına bağlıdır. Halihazırda birkaç düzine kübit, klasik bilgisayarlar için ulaşılamaz olan hesaplama gücü kazanımları sağlayabilir. Bugün, Google Corporation’ın John Martinis başkanlığındaki kuantum laboratuvarı 49 kübitlik bir bilgisayar üzerinde deneyler planlıyor; IBM halihazırda 17 kübitlik bir cihazla deneyler yürütüyor. 51 kübik inçlik bir bilgisayarın geliştirilmesi bu alanda atılmış dev bir adımdır.
Lukin ICQT konferansında, kendisinin ve meslektaşlarının, özel olarak düzenlenmiş lazer ışınları olan optik “cımbızlar” tarafından bir arada tutulan soğuk atomlara dayalı kübitler kullandıklarını söyledi. Günümüz kuantum bilgisayarlarının çoğu Josephson pimleri kullanan süper iletken kübitlere dayanmaktadır.
Lukin ve meslektaşları, geleneksel bilgisayarlarla çözülmesi neredeyse imkansız olan, çok sayıda parçacıktan oluşan kuantum sistemlerinin nasıl davrandığı problemini çözmek için kuantum bilgisayarlarını kullandılar. Dahası, sonuç olarak, daha önce bilinmeyen bazı etkileri tahmin edebildiler ve bunlar daha sonra geleneksel bilgisayarlar kullanılarak doğrulandı. Sonuçlar geleneksel bilgisayarlarda ex post facto olarak test edilmiştir. Bilim insanları, klasik bir bilgisayarda benzer sonuçlar elde etmeye yardımcı olan hesaplamaları yaklaşık olarak yapmanın bir yolunu buldular.
Yakın gelecekte, bilim insanları kuantum bilgisayarı ile deneyler yapmaya devam etmeyi planlıyorlar, bu sistemi mevcut bilgisayarları aşabilecek kuantum optimizasyon algoritmalarını doğrulamak için kullanmayı deneyebilirler.
Lukin, çalışmanın sonuçlarını içeren makalenin yayınlanmak üzere kabul edildiğini ve Pazar günü arXiv ön baskı sunucusunda yayınlanacağını söyledi. John Martinis’in halka açık konferansının ardından 14 Temmuz akşamı ICQT’de açık bir tartışmaya katılacak.
Bu muhteşem haberin ardından aklıma şu soru takıldı: Kuantum bilgisayarlarının günlük hayatta kullanılması için ne kadar süre daha gerekecek? Daha fazla geliştirme yapılması mı, yoksa başka bir engel mi var? Herhangi bir fikri olan var mı? Çok merak ediyorum!
Bu kuantum bilgisayarı ne gibi gelişmeler ve ilgili alanlara nasıl bir katkı sağlayabilir?