IBM ve Google üzere teknoloji devlerinin liderliğinde, kuantum bilgisayarlar artık deneysel laboratuvarlardan çıkıp günlük hayata girmeye hazırlanıyor. Bu iki şirket, bu on yılın sonunda milyonlarca kübite sahip, harika bilgisayarların ötesinde hesaplama yapabilen makineler üretmeyi hedefliyor.

Kuantum bilgisayar çağı yaklaşıyor

IBM’in kuantum lideri Jay Gambetta, verdiği bir röportajda, “Artık bu bir hayal üzere gelmiyor. Nitekim şifreyi kırdığımızı ve on yılın sonuna kadar bu makineyi inşa edebileceğimizi hissediyorum,” diyor. Lakin bu seyahat, önemli mühendislik zorluklarıyla dolu. Amazon Web Services’in kuantum donanım geliştirme lideri Oskar Painter, pratik bir kuantum bilgisayarın inşasının 15 ila 30 yıl sürebileceğini öne sürüyor.

Günümüzdeki kuantum prototipleri çoklukla 200’den az kübit kullanıyor. Endüstriyel alanda kullanılacak makineler içinse milyonlarca kübit gerekiyor. Lakin daha fazla kübit eklemek, sistemdeki gürültü ve etkileşimi artırarak muteber hesaplamaları zorlaştırıyor. IBM’in 433 kübitli Condor çipi bu sorunu gözler önüne serdi. IBM, bu sorunu çipler ortasındaki ilişkileri tekrar tasarlayarak çözdü.

Google ise tam ölçekli bir kuantum bilgisayar için bileşen maliyetlerini on kat düşürmeyi ve 1 milyar dolarlık bir bütçe ayırmayı hedefliyor. Şirket, ölçeklenebilirliğin anahtarı olan kuantum kusur düzeltme yolları üzerine çalışıyor.

Bu sistemler, kusurlu kübitlerin yol açtığı sıkıntıları tolere edebiliyor. Google, kübitlerin iki boyutlu bir ızgarada birbirine bağlandığı “surface code” tekniğini kullanan bir çip geliştirdi. IBM ise kuantum bit muhtaçlığını yüzde 90 oranında azaltabilecek, lakin daha karmaşık irtibatlar gerektiren kodlar üzerinde çalışıyor.

Şu anda kuantum bilgisayarlarda en çok ilerleme kaydedilen teknoloji, IBM ve Google’ın makinelerinde kullanılan süperiletken devre kübitleri. Bu sistemler, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışıyor ve denetimi epeyce sıkıntı. Öteki yaklaşımlar ortasında tuzaklanmış iyonlar, nötr atomlar ve fotonlar üzere daha stabil olan prosedürler de var.

Amazon ve Microsoft üzere şirketler, daha sağlam kübitler geliştirmek için egzotik unsur durumlarını araştırıyor. Bu yeni jenerasyon teknolojiler şu an için erken etapta olsa da, gelecekte günümüz kuantum makinelerini geride bırakabilirler.

Kuantum bilgisayarlara olan artan ilgi, yatırımcılar ve devlet kurumlarının da dikkatini çekti. Geçen yıl Pentagon’un araştırma ünitesi DARPA, süratli endüstriyel uygulama potansiyeli olan kuantum teknolojilerini belirlemek için bir inceleme başlattı.