Google, 2019’da kuantum üstünlüğünü ilan ettikten sonra, büyük ölçekli kuantum bilgisayarların yapımının önünü açmayı vaat eden bir kuantum çip mimarisi olan Willow’u sundu. Google’ın Kuantum Yapay Zeka Laboratuvarı Baş Bilim Adamı Sergio Boixo’nun bize açıkladığı gibi, kuantum bilgisayarlara yönelik otuz yıllık yarışta ileriye doğru atılan bu yeni adım sayesinde, ilk kez daha fazla kübit kullanıldıkça hataları katlanarak azaltmayı başardılar; kuantum bilgisayarlardaki bilgi işlem birimleri. Nature dergisinde yayınlanan deneyimizde, “Bugün dünyanın en hızlı ikinci süper bilgisayarı olan Frontier’ın 10 septilyon yıl, yani Evren’in yaşını çok aşan bir rakama mal olacak standart bir kıyaslama hesaplamasını 5 dakikadan daha kısa bir sürede gerçekleştirmeyi başardık”. .
Yazmak isterseniz 10.000.000.000.000.000.000.000.000 yıldır. Yıllar süren duyurular ve vaatlerden sonra, hesaplamalı bilgi teknolojisinin en büyük teknolojik vaadine yönelik yarışı kesin olarak hızlandırabilecek bu keşfin önemini daha iyi anlamaya çalışalım.
Çünkü bu önemli bir keşif.
Google’ın en son kuantum işlemcisi Willow, Santa Barbara’daki son teknolojiye sahip yeni üretim tesisinde üretiliyor; bu tesis, dünyada bu amaç için sıfırdan inşa edilen birkaç örnekten biri.
Teknik olarak ekip 101 kübitlik bir kuantum işlemci kullandı. 3×3 kodlu kubitlerden oluşan bir ızgaradan 5×5’lik bir ızgaraya, 7×7’lik bir ızgaraya geçtik ve her seferinde kuantum hata düzeltmedeki en son ilerlemelerimizi kullanarak hata oranını yarıya indirmeyi başardılar. Başka bir deyişle hata oranında üstel bir azalma elde ettiler.”
Hartmut Neven liderliğindeki Kuantum Yapay Zeka Laboratuvarı’na 2013’teki başlangıcından itibaren katılan Sergio Boixo, hataların kuantum hesaplamadaki en büyük zorluklardan biri olduğunu açıkladı, çünkü kuantum bilgisayarlardaki hesaplama birimleri olan kübitler hızlı bir şekilde değiş tokuş etme eğilimindedir. bilgilerin çevreleriyle etkileşime girmesi, bir hesaplamayı tamamlamak için gereken bilgilerin korunmasını zorlaştırır. Genel olarak ne kadar çok kübit kullanırsanız hatalar da o kadar artıyor.” Bu nedenle kuantum hata düzeltmesi (QEC), kuantum bilgisini gürültüden korumak için önemli bir tekniktir ancak etkinliği, belirli bir eşiğin altında hata oranlarına ulaşma olasılığına bağlıdır. “Kubit sayısını artırarak hataları azaltmayı başardık ve – Boxio’ya dikkat çekiyor: Peter Shor’un 1995 yılında kuantum hata düzeltmesini ortaya koymasından bu yana olağanüstü bir zorluk oldu. Bu bize, hatalardan rahatsız olmayan büyük ölçekli bir kuantum bilgisayarı oluşturabileceğimize dair güçlü bir güven veriyor”.
