Kuantum bilgisayarı daha önce hiçbir kuantum bilgisayarın gitmediği yere cesurca gidiyor: Uzay

Kuantum dünyasından büyük haberler var. Uzayda ilk kez kuantum bilgisayar kullanıldı. Cihaz, alçak Dünya yörüngesindeki bir uzay aracındaydı ve yıllardır uyduları rahatsız eden bir sorunun çözülmesine yardımcı olabilecek teknolojiyi gösterdi.

Sorun şu ki, yörüngedeki uydular ham verilerini Dünya’ya geri gönderdiğinde, darboğazlar ve bant genişliği sınırları her şeyi yavaşlatıyor. Bunun üstesinden gelmenin bir yolu, ham verileri göndermeden önce yerinde işlemek olacaktır.

Böylece Viyana Üniversitesi’nden Philip Walther liderliğindeki bir fizikçi ekibi, sonunda tam da bunu yapabilecek bir yol buldu. Çözümleri, kompakt optik donanım kullanarak karmaşık işlemleri gerçekleştirmek için ayrı ışık parçacıklarını veya fotonları kullanan bir kuantum fotonik işlemci oluşturmaktı.

Ancak fikri çizim tahtasından yörüngeye taşımanın da zorlukları vardı. Kuantum fotonik sistemler hassastır ve radyasyon, büyük sıcaklık değişiklikleri ve uzay boşluğu, bileşenlerine zarar verebilir veya çalışmalarını bozabilir.

Tabii önce oraya ulaşması gerekiyordu.

Kuantum hesaplama için yükseliş!

Bir foton çifti kaynağı, altı modlu entegre cam devre çipi, tek fotonlu dedektörler ve kontrol elektroniklerinden oluşan kuantum fotonik işlemci, SpaceX Falcon 9 roketine yüklendi. 23 Haziran 2025’te alçak Dünya yörüngesine fırlatıldı.

Yörüngeye ulaştığında asıl iş başladı.

Bilgiyi işlemek için sistem, foton çiftleri oluşturmak üzere bir kristalin içinden lazer ışınını geçirir. Daha sonra bu ışık parçacıklarını küçük bir cam devreden göndererek, mikroskobik ısıtıcılar kullanarak nasıl hareket ettiklerini ve müdahale ettiklerini kontrol ediyor. Son olarak hassas dedektörler diğer uçtaki ışığı yakalayarak fotonların nerede ortaya çıktığını ölçer.

Bir aksaklık vardı: Foton dedektörlerinin yarısı fırlatma sonrasında artık çalışmıyordu ve takım orijinal altı dedektörden yalnızca üçüyle kalmıştı.

Yörüngede bir ilk kuantum

Bu aksamaya rağmen misyon temel hedeflerine ulaştı. Yörüngedeki ilk sekiz ay boyunca sistem, birkaç farklı programlanmış işlemi gerçekleştirerek foton çiftlerini başarıyla oluşturdu, manipüle etti ve tespit etti.

Ekip ayrıca çip ayarlarını değiştirdi ve iki foton girişimi adı verilen bir olguyu aramak için fotonları dikkatlice ayarladı. Uzayın zorlu koşullarında bile ışık parçacıkları arasındaki kuantum girişimini başarıyla gözlemlediler.

Ancak sonuçlar yalnızca bir ilk adımdır. Uyduların kuantum destekli veri işleme görevlerini doğrudan yörüngede yürütebilmesi için hâlâ yapılacak çok iş var. Çalışma yazarlarının, dergiye gönderilen makalelerinde açıkladığı gibi arXiv ön baskı sunucusu, “Bir sonraki adım, sensör ve işlemci arasındaki döngüyü kapatmak, Dünya gözlem verilerini doğrudan devre üzerinde programlanan ünitere kodlamaktır.”

Bu hedefe ulaşmak aynı zamanda cihazların karşılaşacakları aşırı gerilimlerle başa çıkabilmesini de gerektirecektir. “Geriye kalan şey, bileşenlerin kademeli olarak bozulması tesadüf oranını azalttığından, bir çıkarım görevinin gerektirdiği uzun edinim süreleri boyunca onu sabit tutmaktır.”