Kuantum bilgisayar dünyasında uzun süredir varlığını sürdüren D-Wave, rekabete yeni bir soluk getiriyor. Şirket, özellikle optimizasyon problemlerini çözme yeteneğine sahip kuantum annealer (kuantum tavlama) makineleriyle tanınsa da, son yıllarda kapı tabanlı kuantum bilgisayarlar için de çalışmalar yürütüyor.
D-Wave'in bu alandaki en dikkat çekici adımlarından biri, Yale Üniversitesi'nden çıkan ve dual-rail adı verilen yeni bir kübit teknolojisi geliştiren Quantum Circuits şirketini bünyesine katması oldu. Bu teknoloji, kübitlerdeki hataların tespitini kolaylaştırma potansiyeliyle öne çıkıyor.
Dual-Rail Kübitler: Hata Tespiti Odaklı Devrim
Dual-rail kübitlerin temel yapısı, birbirine bağlı iki rezonatör (sol ve sağ) üzerine kuruludur. Bir fotonun bu sistemde ölçülmesi, fotonun ya sol ya da sağ rezonatörde bulunmasını sağlar. Ancak bu kübitler, fotonun hem sol hem de sağ rezonatörde aynı anda bulunabildiği bir süperpozisyon durumuna da erişebilir. Bu özellikler, bir kübit için gerekli temel işlevleri yerine getirir.
Dual-rail sisteminin en büyük avantajlarından biri, en sık görülen hatanın, fotonun donanımdan kaçması (bilginin silindiği "silme hatası") olmasıdır. Daha az sıklıkla görülen diğer hatalar arasında kübitin fazının ters dönmesi yer alır. Kritik olarak, bu foton kaybı ek donanım kübitlerine gerek kalmadan kolayca tespit edilebilir.
Bu durum, daha az sıklıkla görülen diğer hatalar için daha basit ve kompakt bir hata düzeltme kodunun kullanılmasına olanak tanır. D-Wave, bu yaklaşımın daha az donanımla kullanışlı kuantum hesaplamalar yapmayı mümkün kılacağına inanıyor.
Doğrulama ve Performans
Şirket, yaptığı yeni çalışmada dual-rail teknolojisinin önemli bir doğrulama adımını Nature dergisinde yayımladı. Bu çalışma, iki dual-rail kübitinin birbirine dolaşık hale getirilebildiğini ve bu işlemin kübitlerin hata tespitindeki üstün özelliklerini bozmadığını gösteriyor. Araştırma, dolaşıklık işleminin oldukça hızlı olduğunu (yaklaşık 200 nanosaniye) ve hataların büyük çoğunluğunun beklendiği gibi silme hataları olduğunu teyit ediyor.
D-Wave'den Trevor Lanting, "Yayınladığımız bu iki kübitli kapı işleminin, hata hiyerarşisini koruması açısından heyecan verici bulduğumuz temel özelliklerden biri," açıklamasında bulundu.
Geleceğe Yönelik Adımlar
Elbette D-Wave'in işi henüz bitmiş değil. Sistemde yapılan işlem sayısı arttıkça hata oranlarının yükselmesi gibi geliştirilmesi gereken alanlar bulunuyor. Ayrıca, hesaplamalar sırasında hata tespiti yapabilme yeteneğinin de henüz tam olarak mükemmelleştirilmediği belirtiliyor.
Şirket, dual-rail kübit teknolojisinin teorik altyapısını da geliştirmeyi hedefliyor. D-Wave'in 2028 yılına kadar 181 dual-rail kübite ulaşma planı bulunuyor. Bu sayının, hata düzeltme algoritmalarının test edilmesi için yeterli olması bekleniyor.
