Japonya, ülkenin kendi tasarımı ve üretimi olan bileşenlerle geliştirilen ilk kuantum bilgisayarını faaliyete geçirdi. Osaka Üniversitesi'nin Kuantum Bilgi ve Kuantum Biyolojisi Merkezi'nde (QIQB) bulunan bu yeni sistem, artık çeşitli hesaplama görevlerini üstlenmeye hazır.
28 Temmuz'da faaliyete geçen sistem, daha önce kullanılan ithal bileşenlerin yerine tamamen yerli teknolojileri kullanıyor. Osaka Üniversitesi yetkililerinden alınan bilgilere göre, bilgisayar Japonya'da geliştirilen Açık Kuantum Araç Zinciri (OQTOPUS) adlı açık kaynaklı bir yazılımla çalışacak.
Bu yeni sistem, mutlak sıfıra (eksi 273.15 derece Celsius) yakın sıcaklıklarda sıfır elektriksel direnç gösteren metallerden elde edilen kuantum bitleri (qubitler) kullanan bir kuantum çipine sahip. Kuantum işlem birimi (QPU) ise Japon araştırma enstitüsü RIKEN tarafından geliştirildi.
Kuantum bilgisayarın ana gövdesini oluşturan ve "avize" olarak da adlandırılan sistemin diğer bileşenleri arasında çip paketi, manyetik kalkan, kızılötesi filtreler, bant geçiren filtreler, düşük gürültülü amplifikatör ve çeşitli kablolar yer alıyor. Bu bileşenler, kuantum hesaplama bileşenlerini soğutmak için özel bir kriyojenik cihaz olan bir seyreltme buzdolabında muhafaza ediliyor. Ayrıca, çeşitli bileşenleri soğutan bir darbe tüpü buzdolabı, kontrolcüler ve düşük gürültülü bir güç kaynağı da sisteme eşlik ediyor.
OQTOPUS ise kuantum programlarını çalıştırmak için gereken tüm araçları içeren bir açık kaynak araç koleksiyonu. Çekirdek motoru, bulut modülü ve grafik kullanıcı arayüzü (GUI) öğelerini barındıran OQTOPUS, bir QPU ve kuantum kontrol donanımı üzerine inşa edilecek şekilde tasarlandı.
Hesaplamanın Yeni Sınırı
Kuantum bilgisayarlar, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarını geride bırakma ve günümüz teknolojisinin çok ötesinde hesaplamalar ve simülasyonlar yapma potansiyeline sahip. Bilim insanları, kuantum bilgisayarların ilaç keşfi, şehir içi trafik akışının düzenlenmesi ve lojistik şirketleri için en iyi teslimat rotalarının bulunması gibi pek çok alanda faydalı olabileceğini öngörüyor.
Bunun nedeni, kuantum mekaniğinin ilginç yasalarından yararlanarak, hesaplamaları sıralı bir şekilde yapmak yerine paralel olarak işleyebilmesidir. Bir sisteme eklenen qubit sayısı arttıkça sistemin gücünün de arttığı düşünülüyor.
Ancak, kuantum bilgisayarlara qubit ekleme konusunda önemli engeller de bulunuyor. Özellikle bilim insanları, hesaplamalar sırasında ortaya çıkan son derece yüksek hata oranlarını çözmeye çalışıyor. Bu nedenle, araştırmaların çoğu şu anda kuantum hata düzeltme (QEC) üzerine yoğunlaşmış durumda.
Japonya'nın ilk kuantum bilgisayarı, 14-20 Ağustos tarihleri arasında Osaka'da düzenlenen Expo 2025'te sergilendi. Fuar'da, kuantum bilgisayarın temel bileşenleri tanıtıldı. Ziyaretçiler, bulut üzerinden sisteme uzaktan bağlanarak basit kuantum programları çalıştırabildi. Sergiye, kuantum dolanıklık ve diğer kuantum olgularını keşfetmeye olanak tanıyan interaktif öğeler de dahil edildi.
