Süper iletken kubitlerden yapılmış bir cihaz, pratik kuantum bilgi işlem veya kuantum makinesi öğrenimi gibi daha fazla deneysel önermeleri sağlamak için güçlü bir teknolojiyi kanıtlayabilir.
Kuantum yönlendirici devresinin yanlış renkli görüntüsü
Kuantum bilgisayarlar, verilerin doğru yere daha hızlı ulaşmasına yardımcı olan yeni bir kuantum yönlendirici sayesinde faydalı algoritmalar daha hızlı çalıştırabilir.
Geleneksel bilgisayarlar, bazı bilgileri geçici olarak depolamak için kısmen rastgele erişim belleği (RAM) kullanarak karmaşık bir programla karşılaştıklarında yavaşlamaktan kaçınır. Ram’ın kuantum muadili QRAM’ı inşa etmenin bileşen anahtarı bir yönlendiricidir. Bu, internet sorgularınızı doğru IP adresine yönlendiren yönlendirici değil, bir bilgisayar içindeki bilgi trafiğini yönlendiren dahili bir yönlendirici.
Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nden Connie Miao ve meslektaşları şimdi böyle bir cihaz inşa etti. “Proje QRAM kullanan algoritmalar tarafından motive edildi. Temelde ‘Bir QRAM’ımız olsaydı, XYZ yapabiliriz’ diyerek çok fazla makale vardı, ancak bu (deneysel olarak) gösterilmedi” diyor.
Yeni yönlendirici kubitlerden, küçük süper iletken devrelerden yapılmış ve elektromanyetik darbelerle kontrol edilen tüm kuantum bilgisayarların ve kuantum anılarının temel yapı taşlarından oluşur. Geleneksel bir yönlendiriciye benzer şekilde, bu kuantum kuantum bilgi gönderdi. Cihazı tamamen kuantum olarak ayırt eden şey, adresin sadece tek bir yerde değil, ikiden bir süperpozisyonda kodlanmasına izin vermesidir. Ekip bunu üç kubit ile test etti ve rotayı yaklaşık yüzde 95 sadakate sahip buldu.
Bu, bir QRAM’a dahil edilirse, cihazın bilgiyi, iki konumdan hangisinin saklandığını söylemenin imkansız olduğu bir kuantum durumuna itebileceği anlamına gelir – tam olarak kuantum bilgisayarları güçlü hale getirdiğine inanılan bir fenomen.
Çin’deki Tsinghua Üniversitesi’nde Luming Duan, ekibi daha önce sadece bazı koşularda çalışan bir kuantum yönlendirici inşa eden yeni cihazın, kuantum makinesi öğrenme algoritmalarının çalıştırılmasını sağlayabilecek pratik qramlar oluşturmaya yönelik önemli bir adım olduğunu söylüyor.
Stanford Üniversitesi ekip üyesi David Schuster, tam olarak kuantum yönlendirmesinin pratik bir fark yaratabileceği hakkında hala birçok açık soru olduğunu, ancak veritabanlarını arama için iyi bilinen algoritmalardan internetin gelecekteki yinelemeleri için kuantum IP adresleri oluşturmaya kadar geniş olduğunu söylüyor.
Bununla birlikte, yönlendiricinin mevcut sürümü hala bu kullanımlar için yeterince güvenilir değildir, bu nedenle proje üzerinde çalışan Stanford Üniversitesi’nden daha az hataya sahip olmak ve daha fazla sayıda kubit içermek için yapılması gerekiyor.
