Chicago hızla kuantum bilgi işlem için bir merkez olarak ortaya çıktı, Illinois eyaleti ve teknoloji şirketleri, şehrin güneydoğu tarafında dünyanın ticari olarak uygulanabilir ilk kuantum bilgisayarını inşa etmek için bir kampüs geliştirmeye milyonlarca dolar döküyor.
Ama bir kuantum bilgisayar neye benziyor? Ve nasıl çalışıyorlar?
Bunlar, Chicago’nun O’Hare Uluslararası Havalimanı’nda açılan yeni bir serginin cevap vermeye çalıştığı sorular. Terminal 1’de, bir dinozor iskeletinin devasa modelinin yakınında, her yaştan dolayı, dört “katmanlı” bakır kablolama ve alttaki bir çip ile büyük bir altın avize benzeyen bir kuantum bilgisayarın modeline bakmak için kabarıklarında yürürler. Kuantum bilgisayarı koruyan fiberglas kasanın bir tarafındaki bir ekranda, gezginler arkasındaki bilimi açıklayan bir video izleyebildiler.
En az bir yıl boyunca kalacak olan sergi, Chicago Üniversitesi Pritzker Moleküler Mühendislik Okulu ve IBM’deki sahne merkezi üyeleri tarafından, halkın kuantum hesaplama araştırması ve geliştirme için bir merkez olarak ortaya çıktığı kuantum bilgi işlem hakkında bilgi edinmesine yardımcı olmak için düzenleniyor.
Sahne Merkezi Direktörü Nancy Kawalek, serginin amacının kuantum hesaplamayı buna aşina olmayan insanlara demystoşaltmak olduğunu söyledi.
“İnsanların bunu anlamaması, bunu anlamamasını istemiyorum,” dedi Kawalek, “Kuantum hakkında bilgi edindiğinizde sihir gibi geliyor … ama bu sihir değil. Gerçekten işe yarıyor ve bilimsel olarak kanıtlandı.”
Kawalek, yakın zamana kadar, kuantum mekaniği adı verilen bir fiziğe dayanan kuantum hesaplamanın sadece teorik bir olasılık olarak görüldüğünden bahsediyordu. Bununla birlikte, IBM tarafından geliştirilen ve havaalanında sergilenen gibi kuantum bilgisayarlar laboratuvarlardan ve geleneksel veri merkezlerine taşındıkça değişiyor.
Sergide çalışan eski bir Chicago Üniversitesi öğrencisi olan Avery Linder, kuantum bilgisayarların süper bilgisayarlardan ve diğer geleneksel bilgisayarlardan nasıl farklı olduğunu açıklamak için bir madeni para çevirme örneğini kullandı.
Linder, “Kuantum ile bir madeni para çevirecek olsaydınız ve havada olsaydınız, muhtemelen bana kafalar mı yoksa kuyruklar mı olduğunu söyleyemezdiniz … aynı anda iki varoluş durumunda.” Dedi.
Kuantum bilgisayarların bir seferde iki eyalette olduğu şeylerin bu fikrini yakalayabildiğini ve bilgileri yalnızca sıfır veya olanlar olarak kaydeden ve bilgileri düzenleme ve raporlama yollarına sahip olan geleneksel bilgisayarlardan katlanarak daha fazla yeniden düzenleyebileceğini açıkladı.
Gelecekte, kuantum bilgisayarların karmaşıklığı işleme yeteneğinin, tek bir hücrede hastalığı tespit etmek ve uygun ilacı buna göre teşhis etmek veya finansal bilgileri en gizli hackerlerden bile korumak için kullanılması beklenmektedir.
Mayıs ayında lisans derecesi ile C.’den mezun olan Linder, şimdi kuantum bilgi işlem cihazları için elmas yetiştiren bir kurulu olan STAC12’de tam zamanlı çalışıyor.
Sergiye eşlik eden flyquantum.stage.uchicago.edu adresinde bulunan web sitesini oluşturan sahne merkezi ile ilişkili beş öğrenciden biridir. Serginin kuantum bilgi işlemini herkes için erişilebilir hale getirmesini umduğunu, hatta yaptığı gibi birkaç yarıyıl değerinde matematik ve fizik kursları almayanlar bile umduğunu söyledi.
“Görünüşe göre, tüm bu sınıflardan geçene kadar bunu anlayamayacağınız şey gibi görünüyor,” dedi Linder, “ama aslında çok erişilebilir … eğer doğru yol açıklıyorsa. Web sitesinin anlamı buydu.”
IBM’deki Quantum Algoritma Merkezleri Direktörü Hanhee Paik, 2017’de IBM tarafından piyasaya sürülen havaalanında gösterilen kuantum bilgisayarın tasarlanmasına yardımcı oldu.
Kuantum bilgisayarın iç kısmının katmanlı, avize benzeri bir tasarıma sahip olduğunu açıkladı, çünkü cihaz her seviyeyi soğutmak ve alttaki çipin verileri işleme yeteneğini etkileyebilecek herhangi bir “termal gürültüden” etkilenmediğinden emin olmak için bakır kablolarını kullanan büyük bir buzdolabına benziyor.
Paik, “Kuantum işlemcilerimiz, hesaplamaya müdahale edebilecek gürültüyü gidermeye yardımcı olmak için uzaydan üç kat daha soğuk.” Dedi.
Sergi, United Airlines tarafından O’Hare Terminal 1’de düzenleniyor. Washington, DC’den sabah uçuşundan çıktıktan birkaç dakika sonra serginin açılmasına katılan toplumun program stratejisi ve operasyonları başkanı Kathryn Walters-Conte, ekranın insanlara kuantum bilgi işlemini incelemeye ilham vereceğini umduğunu söyledi.
“Bence insanlar pop kültürü ve bilim kurgularında kuantum duyuyorlar ve bunun gerçek bir şey olup olmadığından emin değiller,” dedi Walters-Conte, “ancak bu sergi, insanların bunun gerçek bir fiziksel şey olduğunu ve bu fizikçilerin kullandığı ekipman olduğunu görebilmeleri için insanlarla ilgilenmektir.”
