Bir kuantum bilgisayar, bir sorunu geleneksel bir bilgisayardan daha verimli bir şekilde çözebileceğini göstermiştir. Bu başarı, klasik bilgi işlemin eşleşemeyeceği geniş bir bellek kaynağının kilidini açabilmekten kaynaklanmaktadır.
Kuantum makineleri, sadece 0 veya 1 olabilen klasik bitleri kullanmak yerine, birden fazla eyalette var olabilen ve geleneksel muadillerinden daha fazla bilgi depolayabilen kubit kullanır. Bununla birlikte, bir kuantum bilgisayarın gerçek dünyada bu bellek avantajına erişebileceğini kanıtlamak iki ana nedenden dolayı bir zorluktur.
Birincisi, gerçekçi kuantum donanımında herhangi bir başarılı gösteri mümkün olmalıdır ve ikincisi, gelecekteki hiçbir klasik algoritmanın aynı performansı elde edemeyeceğine dair koşulsuz matematiksel kanıt olmalıdır.
Yayınlanan bir çalışmada Arxiv UT Austin’de bilim adamları liderliğindeki ABD merkezli bir araştırma ekibi olan Preprint Server, kuantum üstünlüğünün bu başarısını nasıl elde ettiklerini bildiriyor.
Bu bellek avantajını test etmek için tasarlanmış karmaşık bir matematiksel görev inşa ettiler. Deneyleri, Alice ve Bob olarak adlandırılan kuantum sisteminin iki kısmı arasındaki bir oyun gibiydi. Alice’in görevi, bir kuantum durumu yaratmak ve ne olduğunu anlamak için ölçmek zorunda olan Bob’a bir mesaj göndermekti. Amaç, Alice’in mesajı hazırlamayı bitirmeden önce Bob’un devleti tahmin edebileceği bir süreç oluşturmaktı.
Araştırmacılar bu süreci 10.000’den fazla bağımsız denemeyi optimize ettiler ve analizleri, klasik bir bilgisayarın görevi aynı başarı oranıyla tamamlamak için en az 62 bit belleğe ihtiyacı olacağını ortaya koydu. Kuantum cihazı sadece 12 kubit kullanarak gerçekleştirdi.
Araştırmacılar, “Sonucumuz, şu anda mevcut kuantum işlemcilerin Hilbert uzayının (bir kuantum bilgisayarın geniş bellek kaynağı) katlanmasına erişmek için yeterli karmaşıklık durumlarını üretebileceğine ve manipüle edebileceğine dair en doğrudan kanıt sunuyor.”
“Kuantum bilgi üstünlüğü dediğimiz bu kuantum avantajı biçimi, kuantum hesaplamada, kanıtlanmamış varsayımlara dayanmayan yeni bir ölçüt temsil ediyor.”
Kuantum bilgi işlem vaadi her zaman geniş üstel belleğinin ve sonuçta ortaya çıkan hesaplama gücünün kilidini açmaya dayanmaktadır. Kuantum avantajının bu ilk kanıtı, gerçek dünya uygulamaları için bundan faydalanabilmeye bir adım daha yaklaşıyor. Bunlar arasında daha güvenli mesajlaşma sağlayabileceği kriptografi ve karmaşık sistemlerin hızda modellenmesi ve ilaç keşfinden yeni malzemelerin geliştirilmesine kadar her şeyi hızlandırmayı içerir.
Yazarımız Paul Arnold tarafından yazılmış, Lisa Lock tarafından düzenlenen ve Robert Egan tarafından gerçekleştirilmiş ve gözden geçirilen bu makale dikkatli insan çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse, lütfen bir bağış (özellikle aylık) düşünün. Alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesap.
