Google Quantum AI araştırmacıları, kuantum işlemcileri Willow’un, karmaşık bir fizik problemini dünyanın en güçlü klasik süper bilgisayarlarından binlerce kat daha hızlı çözen bir kuantum bilgisayar için bir algoritma çalıştırdığını bildirdi. Eğer doğrulanırsa bu, bir kuantum bilgisayarının gerçek dünyadaki bir problemi klasik bir bilgisayardan daha hızlı ve daha doğru bir şekilde çözdüğü pratik kuantum avantajının ilk kanıtlarından biri olacaktır.
Dergide yayınlanan yeni bir makalede DoğaAraştırmacılar, Kuantum Yankıları adı verilen algoritmalarının, yüksek derecede dolaşmış kuantum sistemlerindeki parçacıkların karmaşık davranışlarını nasıl ölçtüğüne dair ayrıntılar sağladı. Bunlar, birden fazla parçacığın birbirine bağlandığı ve böylece fiziksel olarak ayrıldıklarında bile aynı kaderi paylaştıkları sistemlerdir. Bir parçacığın özelliğini ölçerseniz diğerleri hakkında anında bilgi sahibi olursunuz. Bu bağlantı, genel sistemi o kadar karmaşık hale getiriyor ki, sıradan bilgisayarlarda modellenmesi zor.
Kuantum Yankı algoritması, bilginin bir kuantum sisteminde ne kadar hızlı yayıldığını ve karıştırıldığını ölçen Zaman Dışı Sıra İlişkilendiricisi (OTOC) adı verilen bir kavramı kullanır. Araştırmacılar bu spesifik ölçümü seçti çünkü makalede belirttikleri gibi “OTOC’ler, onlara kuantum dinamiğinin ayrıntılarına karşı yüksek hassasiyet kazandıran kuantum girişim etkilerine sahiptir ve OTOC için(2)aynı zamanda yüksek düzeyde klasik simülasyon karmaşıklığı. Bu nedenle OTOC’ler pratik kuantum avantajını gerçekleştirmek için uygun adaylardır.”
Algoritma akıllıca bir “zamanı tersine çevirme numarasına” dayanıyor. Kuantum bilgisayarı sistemi ileriye doğru çalıştırıyor, biraz dürtüyor ve ardından süreci tam olarak tersine çeviriyor. Bu deneyde ikinci dereceden OTOC—OTOC’u kullandılar.(2)OTOC’un daha karmaşık bir şekli. Bu, sistemin kaosundan yararlı bilgiler çıkaran güçlü bir “kuantum yankısı” yaratır. Bilginin karmaşık bir kuantum durumunda ne kadar hızlı yayıldığını incelemek olan bu görev için kuantum çipi, hesaplamayı dünyanın en hızlı süper bilgisayarından 13.000 kat daha hızlı gerçekleştirdi.
Bu, Google ekibinin büyük bir kuantum başarısı sergilediği ilk sefer değil. 2019’da Sycamore çipleri son derece teknik bir sorunu bir süper bilgisayardan çok daha hızlı çözdükten sonra “kuantum üstünlüğünü” iddia ettiler. Bununla birlikte, bunu farklı kılan şey, önceki deneyin belirsiz bir problemi çözmeye odaklanmış olmasına rağmen (nihai olarak süper bilgisayarlarda çalışan klasik algoritmalar tarafından çözülmüştür), bu yeni sonucun gerçek dünyadaki bir fizik problemini çözmesidir.
Sonuçta bu araştırmanın anlamı, şu anda süper bilgisayarların ulaşamayacağı karmaşık sorunları çözmek için kuantum bilgisayarların düzenli olarak kullanıldığı bir güne yaklaşıyor olabileceğimizdir. Bu, yeni materyallerin keşfedilmesini, daha iyi ilaçların tasarlanmasını ve daha kesin iklim modellerinin oluşturulmasını içerebilir.
Yazarımız Paul Arnold tarafından sizin için yazılan, Gaby Clark tarafından düzenlenen ve Robert Egan tarafından doğrulukları kontrol edilen ve gözden geçirilen bu makale, insanların dikkatli çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse lütfen bağış yapmayı düşünün (özellikle aylık). Bir alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesaplayın.
