Kuantum bilgisayarların potansiyeli uzun zamandır konuşulsa da, gerçek dünya uygulamalarına ne zaman kavuşacağı hep bir soru işaretiydi. Bilim dünyası bu konuda önemli bir eşiği aşmış gibi görünüyor. Google mühendisleri, geliştirdikleri 105 kübitlik Willow çipi üzerinde Kuantum Yankısı (Quantum Echo) adını verdikleri algoritmayı başarıyla çalıştırarak, bu alanda dünyada bir ilke imza attı. Bu yenilikçi algoritma, standart bir süper bilgisayardan tam 13.000 kat daha hızlı çalışıyor.
Kuantum Yankısı algoritması, özellikle Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) gibi fizik deneylerinde moleküler yapıları modellemeye yarıyor. Atomların merkezindeki manyetik spinleri algılayarak moleküllerin iç yapısına dair bilgiler sunan bu yöntem, Google'a göre dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarındaki en gelişmiş klasik algoritmadan binlerce kat daha verimli. Bu da, tek bir kuantum çipinin, belirli görevlerde devasa bir veri merkezinden çok daha hızlı olabileceği anlamına geliyor.
Bu deneyin en heyecan verici ve bir dünya ilki olmasını sağlayan yönü, sonuçlarının doğrulanabilir olması. Yani, Willow'un elde ettiği sonuçlar tekrar edilebilir ve mevcut algoritmalarla karşılaştırılabilir. Hatta bu deneyde, analiz edilen moleküller ve atomlar sayesinde doğanın kendisiyle bir doğrulama yapılmış oluyor. Dolayısıyla bu gelişme, kuantum hesaplama için ilk gerçek dünya kullanım senaryosu olarak kabul edilebilir.
Kuantum bilgisayarların temel zorluklarından biri, deterministik olmamalarıdır. Bu bilgisayarlar, olası tüm girdileri aynı anda değerlendirme avantajıyla genellikle bir olasılıksal çözüm sunarlar. Bu da onları belirli görevlerde inanılmaz derecede hızlandırır. Ancak kuantum çözümleri doğası gereği hata içerebilir ve pratik uygulamalar için hata oranının önemli ölçüde düşürülmesi gerekmektedir.
Kuantum Yankısı'nın doğrulanabilir ve de facto olarak deterministik olmasını sağlayan ise, Willow'un 105 kübitlik dizisine bir "ping" gönderilip etkilerinin saniyede milyonlarca kez okunmasıdır. Bu yöntem, sistemin durumuna dair bilgi açığa çıkararak, bilim insanlarının sonucu önemli ölçüde değiştirmeden gözlemlemesine olanak tanıyor. Bu, basitleştirilmiş bir anlatımdır.
Yapılan bu veri toplama işlemi, kuantum bilgisayar projeleri arasında türünün en büyüğü olarak belirtiliyor ve NMR analizinin doğrulanabilir hale gelmesinde kilit rol oynamış. Bu sayede hata oranının "deterministik" bir çözüme ulaşacak kadar azaltılması mümkün olmuş.
Google Quantum AI ekibi, gelecekte kuantum bilgisayarların doğadaki kuantum olaylarını modellemede kritik bir rol oynayacağını öngörüyor. Pratiklik için bir temel oluşturulduğuna göre, benzer uygulamaların sayısının artması şaşırtıcı olmayacaktır. Şirket, yol haritasındaki bir sonraki adımı olan uzun ömürlü mantıksal kübitin oluşturulmasına odaklanmış durumda. Bu gelişme, kuantum fiziğinin babalarından Erwin Schrödinger'i bile memnun edecek cinsten.
