Quantum Computing’in Current State

Quantum Computing Farklıdır

Quantum computing, hesaplamaları gerçekleştirmek için quantum fiziğini kullanma fikridir, bu da normal yarı iletken tabanlı hesaplama yöntemlerinden farklıdır. 0 ve 1 (akım yok veya akım) üretmek yerine, bir partiğin verisi aynı anda 0 ve 1 veya 1 veya 0 olan “quantum bits” denen qubit’leri kullanır.

Hesaplama şeklindeki temel fark nedeniyle, quantum computing, “normal” hesaplamanın alternatifi değil, daha çok bir tamamlayıcısıdır.

Standart hesaplama lineer bir şekilde çalışır ve çok kompleks hesaplamalarla, gibi iklim modelleme, kriptografi veya kompleks moleküllerin 3D yapılandırması gibi hesaplamalarla mücadele eder. Ve bu tam da quantum computing’in başarılı olmayı beklediği hesaplama türleridir.

Bu nedenle, dizüstü bilgisayarlarımız ve akıllı telefonlarımız muhtemelen nunca quantum bilgisayarlar olmayacak, ancak bilimsel araştırmaları devrimleştirebilirler.

Quantum Computing Zordur

Quantum süper bilgisayarların mevcut olanlardan bin kat daha iyi performans göstereceği vaadiyle, bunları gerçeğe dönüştürmek için çok fazla araştırma yapılması şaşırtıcı değildir.

Ancak sorun, bile bir qubit oluşturmanın teknik olarak çok zor olmasıdır. İlk zorluk, quantum computing’in sadece ultra-düşük sıcaklıkta, mutlak sıfırın üzerinde yaklaşık yüz derece çalışmasıdır. Sadece bu koşullarda bazı benzersiz malzemeler süper iletkenler (elektrik direnci olmayan malzemeler) haline gelir. Bu, enerji tüketimi, pahalı ve zor bir işlemdir.

Ve sonra, bir qubit’teki veriyi kontrol etmek, manipüle etmek ve “okumak” da karmaşıktır, genellikle ultra-precise lazerler, atomik mikroskoplardan ve sensörlerden oluşur. Son olarak, herhangi bir girişim qubit’i işe yaramaz hale getirir, bu nedenle mükemmel bir vakum da elde edilmelidir.

Yarı iletken çipler maddenin birkaç atom ölçekli ölçeklerde manipüle ederken, quantum computing, maddenin parçacık ölçekli ölçeklerde manipüle edilmesini hedeflemektedir. Önemli bir şekilde, pratik bir quantum bilgisayarının stabil kalması ve birbirleriyle etkileşime girmesi için binlerce qubit gerekecektir.

Quantum Computing İlerliyor

1.000 Qubit Eşiğini Aşmak

“Atomlar – Fotonlar – Kuantum” araştırma grubunun başında Profesör Gerhard Birkl, Almanya’daki Darmstadt Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü’nde bir ekip yönetiyor.

Onlar şimdiye kadar yapılmış en büyük quantum bilgisayarını yarattılar.

Bireysel olarak kontrol edilebilen 1.000 atomik qubitli bir quantum bilgisayarı yarattılar ve bu alanda birçok diğer bilimsel ekibe karşı bir yarış kazandılar.

Kaynak: Optica

1.000 eşiği kısmen sembolik, ancak aynı zamanda quantum bilgisayarların anlamlı bir şekilde uygulanması için gereken sayıya da yakın.

Bundan az, onlar çoğunlukla bir bilimsel merak ve vaat edilen bir fikir, ancak daha fazlası değil.

Teknik, “optik pense” denen özel lazerleri kullanır, bunlar atomları bireysel olarak manipüle edebilir. Mikro-optikteki ilerlemeler sayesinde, bu, quantum computing için daha büyük sistemler oluşturmak için en umut verici tekniklerden biri haline geldi.

Kaynak: Optica

“Lensletlerin kare santimetre başına kolayca 100.000’e ulaşabileceği ve MLA waflarının birkaç yüz kare santimetrelik alanlarda üretilebileceği düşünülürse, bunlar ölçeklenebilirlik açısından sınırsız bir potansiyele sahiptir, ancak yalnızca mevcut lazer gücüne bağlı olarak.”