Bilişim
Işık Kafesleri Kuantum Bilgisayarının Bellek Sorununu Çözebilir
Securities.io sitesini Google'daki tercih ettiğiniz kaynaklara ekleyin
Dar Boğaz: Kuantum Bilgisayarının Neden Yeni Belleğe İhtiyacı Var
Kuantum bilgisayarının kullanılmaya başlaması, rutin olmasa bile en azından güvenilir bir şekilde, silikon yarı iletkenlerin gerçekleştirdiği işlevlerin çoğunu kuantum uyumlu bileşenlerle tekrarlaması gerekecek: sadece hesaplama (işlemci/çipler) değil, aynı zamanda ağ oluşturma ve bellek de.
Ağ oluşturma ilerliyor. kuantum ağ oluşturma için ayrılmış bir işletim sistemi QNodeOS’un yayınlandığını gördük, yanı sıra kitle üretilebilir fotonik çipler, erbiyum nanofotonik amplifikatörler ve geleneksel optik fiber ağları kullanarak kuantum ışınlanması.
Ancak bellek daha zor bulunmuştur, ses dalgalarının istikrar sorununa bir çeşit hibrit çözüm sağlayabileceği.
Bu zorluk, kuantum bitlerinin (qubit) son derece kararsız olmasından kaynaklanıyor; süperiletken malzemeler, çevresel parazitten tam izolasyon ve ultra soğuk sıcaklıklar gerektiriyor.
Ağ oluşturma, bir kümedeki diğer fiziksel kuantum bitlerine bilgiyi yönlendirerek belleğin eksikliğini kısmen hafifletebilir, ancak bu seçenek yalnızca sınırlı bir ölçüde işe yarar. Bir noktada, karmaşık hesaplamalar, kuantum standartlarına göre uzun ömürlü, kuantum verilerini güvenilir bir şekilde saklayabilen bir bellek sistemine ihtiyaç duyacaktır.
Bu, Almanya’da Humboldt-Universität zu Berlin, Stuttgart Üniversitesi ve Leibniz Fotonic Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan araştırmacıların tam da başardığı şey gibi görünüyor.
Nanometrik bir “ışık kafesi” yaratarak kuantum verilerini benzeri görülmemiş bir süre boyunca saklayabildiler. Bulgularını Light: Science & Applications1 bilimsel dergisinde, “Işık kafeslerinde ışık depolama: çoklu kuantum bellekleri için ölçeklenebilir bir platform” başlığıyla yayınladılar.
Nanometrik “Işık Kafesleri” Nedir?
Kuantum belleği, bütün kuantum bilgilerini (qubit’leri) saklayıp koruyabilen bileşenleri ifade eder.
Pratikte, bu RAM: gibi çalışır; uzun vadeli veri depolama için değil, bir hesaplama sürecinin bir sonraki adımı için veriyi erişilebilir tutmak içindir.
Bu üç ardışık adım gerektirir:
- Kuantum durumunun yakalanması.
- Bu durumu, değişken kuantum bitlerinden daha stabil bir formatta saklamak.
- Veriyi daha sonraki işleme için geri almak.
3D Baskılı Işık Kafesleri Nasıl Çalışır
Alman araştırmacıların çalışmasının temeli “ışık kafesi”dir. Bu nanometrik yapılar, ışığın kuantum özelliklerini kaybetmeden tutulması için tasarlanmıştır.
Kaynak: Light
Bu özel durumda, boş çekirdekli dalga kılavuzlarını sezyum atomlarından oluşan atomik buharla doldurdular.
Yapılar, nanobaskı teknolojisi kullanılarak, özellikle ticari 3D baskı sistemleriyle iki-foton polimerizasyon litografi yöntemiyle inşa edildi.
Reaktif sezyum ortamında uzun vadeli stabilite sağlamak için yapılar koruyucu bir tabaka ile kaplanmıştır; beş yıllık çalışma sonrasında bile herhangi bir bozulma gözlemlenmemiş, dikkat çekici bir dayanıklılık sergilemektedir.
Kaynak: Light
Geleneksel Kuantum Belleklerine Göre Avantajlar
Bu tasarım, önceki denemelere kıyasla benzersiz avantajlar sunar.
İlk olarak, bu nanobaskı yapılar sezyum atomlarının hızlı difüzyonuna izin verir. Çekirdeği atomik buharla doldurma süresi aylar yerine sadece günlere düşer, aynı zamanda mükemmel optik alan sıkışmasını korur.
İkinci olarak, tasarım çekirdek bölgelerine benzersiz yan erişim sağlar, ihtiyaç duyulduğunda kuantum verisinin geri alınmasını kolaylaştırır.
“Çekirdeği içinde gaz ve sıvıların hızlı difüzyonuna izin veren bir yönlendirme yapısı yarattık; 3D-nanobaskı sürecinin sağladığı çok yönlülük ve tekrarlanabilirlikle.
Bu, bu platformun gerçek ölçeklenebilirliğini mümkün kılıyor; yalnızca çip içi dalga kılavuzlarının üretimi için değil, aynı zamanda aynı performansı sağlayan birden fazla çip üretmek için de çipler arası üretim.”
Bu ölçeklenebilirlik, endüstriyel ticari aşamaya ulaşmayı çok daha kolay hale getirir. Aynı çip üzerinde birden fazla ışık kafesi bulunmasına izin verir, bu da bir kuantum işlemcisinin potansiyel toplam belleğini artırır. Tek bir çip içindeki varyasyonlar 2 nanometrenin altında tutulurken, çipler arasındaki farklar 15 nanometrenin altında kalmıştır.
Farklı ışık kafeleri arasındaki depolama performansı çok az ve tutarlı olduğundan, tasarım mühendisler için güvenilir beklentiler üretir.
Kaydırmak için kaydırın →
| Kuantum Bellek Yaklaşımı | Depolanan Uyarım / Ortam | Tipik Çalışma Koşulları | Ölçekleme ve Entegrasyon | Temel Uzlaşmalar |
|---|---|---|---|---|
| Nanobaskılı “Işık Kafesleri” (bu çalışma) | Kollektif atomik uyarımlara (boş çekirdekli dalga kılavuzlarındaki sezyum buharı) eşlenen yönlendirilmiş ışık darbeleri | Oda sıcaklığının biraz üzerindeki çalışma; kriyojenik veya karmaşık atom yakalama tanımlanmamıştır | 3D nanobaskı (iki-foton polimerizasyonu) tekrarlanabilir, çoklu çip içi yapıları destekler; kontrol/okuma için yan erişim | Burada gösterilen depolama süreleri yüzlerce nanosaniyedir; ana değer üretilebilirlik + çoklu kullanım + gevşek çalışma koşullarıdır |
| Soğuk Atom Ensemble Bellekleri | Lazer soğutmalı atom bulutlarındaki atomik uyarımlar | Ultra yüksek vakum, lazer soğutma, yakalama optiği (karmaşık laboratuvar altyapısı) | Araştırma ortamlarında yüksek performans; çip-öncelikli yaklaşımlara kıyasla ölçekli miniaturizasyon ve dağıtım daha zordur | Mükemmel fizik, ancak sistem karmaşıklığı ve ayak izi pratik dağıtımı sınırlayabilir |
| Nadir Toprak Elementli Katı Kristaller | Katı hal dopantlarında (ör. nadir toprak iyonları) optik uyarımlar | En iyi koherans için genellikle kriyojeniktir; stabil katılar ancak soğutma gerektirir | Potansiyel olarak kompakt modüller; entegrasyon fotonik paketleme ve çiftleme kayıplarına bağlıdır | Güçlü koherans potansiyeli, ancak sıcaklık/soğutma ve çiftleme verimliliği pratik kısıtlamalardır |
| Spin Tabanlı Bellekler (NV merkezleri / spin ensembleleri) | Katı maddelerde elektron/nükleer spin durumları | Geniş ölçüde değişir (genellikle kontrollü ortamlar; bazen optimum performans için kriyojenik) | Katı hal entegrasyonu için çekici; optik arayüzler ve üretim verimi zorlayıcı olabilir | Uzun ömürlü spin durumları umut verici, ancak foton‑spin ara yüzü dar boğaz olabilir |
| Süperiletken Rezonatör Bellekleri | Süperiletken devrelerde mikrodalga fotonları/uyarımlar | Kriyojenik (dilüsyon buzdolabı) çalışma | Süperiletken işlemcilerle güçlü uyumluluk; ölçekleme kriyo kablolama, termal bütçeler ve buzdolabı kapasitesine bağlıdır | Günümüzün önde gelen kuantum bilgisayar yığınlarıyla sıkı entegrasyon, ancak kriyojenik ve sistem düzeyi karmaşıklık kaçınılmazdır |
Çoğu kuantum bilgisayar teknolojisine kıyasla bir başka büyük değişim, ışık kafesi belleğinin oda sıcaklığının biraz üzerindeki bir sıcaklıkta çalışması ve kriyojenik soğutma gerektirmemesidir. Bu, onu yalnızca daha güvenilir kılmakla kalmaz, aynı zamanda önemli ölçüde daha ekonomik hâle getirir.
Işık Kafesleri Veriyi Ne Kadar Süre Saklayabilir?
Işık kafesleri, yönlendirilmiş ışık darbelerini kolektif atomik uyarımlara son derece verimli bir şekilde dönüştürür. Bir optik kontrol lazeri daha sonra ışığı isteğe bağlı olarak serbest bırakabilir, veriyi daha ileri kuantum hesaplamaları için geri alır.
Araştırma ekibi, sadece birkaç foton içeren zayıflatılmış ışık darbelerini birkaç yüz nanosaniye süreyle başarıyla sakladı.
Kaynak: Light
Bu zaman ölçeği kısa görünebilir, ancak kuantum ağ oluşturma ve fotonik bellek bağlamında, özellikle oda sıcaklığıyla uyumlu sistemler için alışılmadık derecede uzun ve stabil bir depolama süresini temsil eder.
Optik Bellek ile Kuantum Ağlarını Ölçeklendirme
Ağlar şu ana kadar bellek eksikliğini telafi etmeye yardımcı oldu, ancak güvenilir bellek tersine daha karmaşık ağların oluşturulmasına yardımcı olabilir.
Güvenilir depolama oluşturarak, kuantum bellek tekrarlayıcı düğümler olarak hizmet edebilir, kuantum ağının güvenilirliğini ve menzilini önemli ölçüde artırır. Bu, birkaç kuantum çipini tek bir süper bilgisayarda ağlamak ve fiziksel olarak uzak kuantum bilgisayarlarını bağlamak için büyük bir adımdır.
Sonuç
Kuantum bilgisayar, son birkaç yılda ağ oluşturma ve daha büyük, ölçeklenebilir kuantum çiplerinin geliştirilmesiyle büyük ilerleme kaydetti. Tam teşekküllü bir kuantum bilgisayar ya da büyük ölçekli bir kuantum ağının eksik halkası, güvenilir bellek bileşenleriydi.
Bu geliştirilmiş ışık kafeslerinin kullanımı, ucuz ve güvenilir üretim süreci sayesinde kuantum bilgisayarın gelişimini hızlandırmanın tam anahtarı olabilir.
Bir sonraki adım muhtemelen mevcut kuantum çipleriyle pratik testler ve üretim sürecinin optimizasyonu olacak; böylece bir yarı iletken fabrika standart uygulamalarına entegre edilebilir.
Kuantum Bilgisayarına Yatırım
Honeywell / Quantinuum (HON)
HON Fiyat Grafiği
Quantinuum, Honeywell Quantum Solutions ile Cambridge Quantum’ın birleşmesinin sonucudur.
Honeywell, şirketin çoğunluk hissedarı olarak kalmaktadır (muhtemelen %52 sahiplik) $10 milyar değerleme ile bir fon toplama turundan sonra. Kurucu Ilyas Khan’ın şirketin yaklaşık %20’sine sahip olduğu bildirilmektedir. Diğer hissedarlar arasında JSR Corporation, Mitsui, Amgen (AMGN ), IBM ve JP Morgan bulunmaktadır.
Quantinuum’un potansiyel bir halka arzı, muhtemelen daha büyük bir kurumsal yeniden yapılandırmanın parçası olarak, analistler tarafından $20 milyar kadar değerli olabileceği tahmin ediliyor ve 2026 ile 2027 arasında gerçekleşebilir.
Kuantum bilgisayar, Honeywell’in işinin merkezinde yer almıyor; şirket daha çok uzay, otomasyon ve özel kimyasallar & malzemeler ürünlerine odaklanıyor.
Bu alanların her biri, özellikle hesaplamalı kimya ve kuantum siber güvenlikten faydalanabilir, bu da Honeywell’e rakiplerine karşı bir avantaj sağlayabilir.
Şirketin şu anki ana modeli Helios, H2’nin halefi ve “dünyanın en doğru kuantum bilgisayarı”. 98 tam bağlı fiziksel kuantum biti, tek kuantum biti kapı doğruluğu %99.9975 ve iki kuantum biti kapı doğruluğu %99.921 ile rekor kırıyor.
Helios’u ayrıca yüksek sıcaklıkta süperiletkenlik ve kuantum manyetizma konularında büyük ölçekli simülasyonlar yapmak için kullandık—her ikisi de gerçek dünya endüstri uygulamalarına net yollar sunuyor.
Şirket, mümkün olduğunca çok kuantum biti eklemek yerine çok az hata ile yüksek kaliteli hesaplama peşinde koşarak, sözde “hata toleranslı kuantum bilgisayar” yaratmaktadır.
Bu yaklaşım şirket tarafından “Daha iyi kuantum bitleri, daha iyi sonuçlar” olarak adlandırılıyor; benzer sayıda kuantum biti %100-1.000 kat daha güvenilir sonuçlar elde ediyor.
Kaynak: Quantinuum
Bu, acilen ihtiyaç duyulan kuantum dirençli şifrelemede önemli bir fark yaratabilir. Savunma şirketi Thales (HO.PA -%0.96) zaten Quantinuum ile iş birliği yapmaktadır, aynı şekilde HSBC gibi uluslararası bankalar ve JP Morgan da.
Quantinuum ayrıca, ilaç, malzeme bilimi, kimyasallar, enerji ve uzay uygulamaları için kullanılabilen kendi tescilli kuantum hesaplamalı kimyası InQuanto sunmaktadır.
Diğer birçok kuantum bilgisayar şirketi gibi, Quantinuum Helios’u “donanım‑hizmet‑olarak” sunar, kullanıcıların kuantum bilgisayarının karmaşıklığıyla uğraşmadan faydalanmalarını sağlar.
Quantinuum, Kasım 2024’te Almanya’nın Infineon şirketiyle bir ortaklık imzaladı, Avrupa’nın en büyük yarı iletken üreticisi. Infineon, entegre fotonik ve kontrol elektronik teknolojisini bir sonraki nesil tuzak‑iyon kuantum bilgisayarlarını yaratmak için getirecek.
Entegre fotonik pratik kullanım durumlarına yaklaştıkça, bu ortaklığın Quantinuum’un geleceği için ne kadar önemli olduğu artık netleşti. Şu anda, şirketin bir sonraki adımının dünyanın ilk yapay zeka odaklı fotonik‑kuantum çipini piyasaya sürmek gibi göründüğü anlaşılıyor.
Gelecek aylarda, Quantinuum, devam eden iş birliklerinden elde edilen sonuçları paylaşacak, Üretken AI’da kuantum odaklı ilerlemelerin çığır açıcı potansiyelini sergileyecek.
Yenilikçi Gen QAI yeteneği, ilaç dağıtımı için Metalik Organik Çerçevelerin (MOF) kullanımını geliştirecek ve hızlandıracak, daha verimli ve kişiselleştirilmiş tedavi seçeneklerine yol açacak; detaylar Helios’un lansmanında açıklanacak.
Quantinuum, Büyük Ticari Potansiyele Sahip Üretken Kuantum AI Atılımını Duyurdu
Daha fazla devam eden kullanım durumu, şirketin gelecekteki değerini büyük ölçüde artırabilir ve dolayısıyla Honeywell’in bu şirketteki payını da.
Üretken Kuantum AI: AI’nın Tam Potansiyelini Açığa Çıkarma
(Honeywell’in otomasyon, uzay ve ileri malzemeler konusundaki endüstriyel faaliyetlerinin geri kalanını şirkete adanmış raporda okuyabilirsiniz.)
Honeywell (HON) En Son Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeler
Referans Çalışma
1. Gómez-López, E., Ritter, D., Kim, J. et al. Işık kafeslerinde ışık depolama: çoklu kuantum bellekleri için ölçeklenebilir bir platform. Light Sci Appl 15, 13 (2026). https://doi.org/10.1038/s41377-025-02085-5
