Amazon Web Services (AWS), kuantum bilişim alanında önemli bir adım atarak yeni kuantum çipi Ocelot’u tanıttı. California Teknoloji Enstitüsü (Caltech) ile ortak geliştirilen Ocelot, hata toleranslı kuantum bilgisayarlar için kritik bir sorun olan hata düzeltme sürecini optimize ederek maliyetleri yüzde 90’a kadar azaltmayı hedefliyor.
Schrödinger’in kedisi ve kuantum bilişim
Ocelot, kuantum hesaplamalarda hata oranını düşürmek için ‘kedi kübiti’ (cat qubit) adı verilen özel bir yaklaşımı benimsiyor. Bu isim, ünlü Schrödinger’in kedisi düşünce deneyine dayanıyor. Deney, bir kedinin aynı anda hem ölü hem de diri olabileceğini öne sürerek kuantum süperpozisyon kavramını açıklıyor.
Kuantum bilgisayarlarda hata düzeltme büyük bir problem oluşturuyor. Klasik bilgisayarlarda yalnızca bit değişimi hataları meydana gelirken, kuantum bilgisayarlarda faz değişimi hataları da yaşanıyor. Ocelot, kedi kübitleri sayesinde belirli hata türlerini içsel olarak bastırarak, ek hata düzeltme ihtiyacını minimize ediyor.
Ocelot’un yenilikçi hata düzeltme yaklaşımı
AWS, Ocelot’u en baştan itibaren hata düzeltme odaklı olarak tasarladı. AWS Kuantum Donanım Direktörü Oskar Painter, bu durumu şu sözlerle açıklıyor: ‘Diğerlerinin kuantum hata düzeltmeye nasıl yaklaştığına baktık ve farklı bir yol izlemeye karar verdik. Mevcut bir mimariyi alıp sonradan hata düzeltme eklemek yerine, Ocelot’un kübitlerini ve mimarisini en başından itibaren hata düzeltme öncelikli olarak tasarladık.’
Bu tasarım sayesinde, Ocelot’un ölçeklenmesi halinde standart kuantum hata düzeltme yöntemlerine kıyasla onda bir oranında daha az kaynak gerekeceği belirtiliyor. Bu yaklaşım, kuantum bilgisayarların daha güvenilir, kompakt ve düşük maliyetli hale gelmesine katkı sağlayabilir.
Ocelot’un teknik özellikleri
Ocelot, iki entegre silikon mikroçipten oluşuyor ve her biri yaklaşık 1 cm² büyüklüğünde. Çipin yüzeyinde süper iletken malzemelerden oluşan kuantum devre elemanları bulunuyor.
Toplamda 14 temel bileşene sahip olan çipin 5’i veri kübitleri (kedi kübitleri) olarak işlev görüyor. 4 ek kübit, veri kübitlerindeki hataları algılamak için kullanılıyor. Ayrıca, kübitlerin kararlılığını sağlamak amacıyla 5 tampon devre de çipin yapısına entegre edilmiş durumda.
Kuantum bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarların çözmekte zorlandığı kompleks problemleri daha hızlı işleyebilecek potansiyele sahip. AWS’nin geliştirdiği Ocelot, ilaç keşfi, malzeme bilimi ve finans gibi alanlarda yeni nesil hesaplamalar için bir temel oluşturabilir.
Kuantum bilgisayarların geleceği
Ocelot henüz bir prototip olsa da, AWS bu alandaki araştırmalarını sürdürüyor. Painter, ‘Kuantum araştırmalarındaki gelişmeler sayesinde, hata toleranslı kuantum bilgisayarların ne zaman kullanılacağı artık bir “eğer” sorunu değil, “ne zaman” sorunu haline geldi’ diyerek, bu teknolojinin yakın gelecekte ticari olarak daha erişilebilir olabileceğine işaret ediyor.
Kaynak: CUMHA – CUMHUR HABER AJANSI