Az önce ne oldu?2019’da Google’ın Sycamore kuantum bilgisayarı, klasik bir süper bilgisayarın tamamlamasının 10.000 yıl süreceği belirli bir görevi 200 saniyede tamamlayarak sözde kuantum üstünlüğü rekoruna ulaştı. Bu başarı etrafında biraz tartışma vardı, ancak genel olarak Google’ın iddiası zaman testine dayandı – şimdiye kadar. Geçtiğimiz ay, Quantinuum adlı bir şirket, birçok kişinin yıllar uzakta olduğuna inandığı bir hata düzeltme performans eşiğine ulaştığını söyledi.
Yeni 56-kübitlik H2-1 bilgisayarı, Google’ın Sycamore kuantum bilgisayarını ‘kuantum üstünlüğü’ rekorundan 100 kat daha fazla geride bıraktı.
Bu unvan artık Ocak ve Haziran 2024 arasında kuantum bilgisayarında birden fazla deney gerçekleştiren Quantinuum adlı bir bilgisayar şirketine ait. Şirketin iddiasına göre makinesi, birçok uzmanın hala yıllar uzakta olduğuna inandığı bir hata düzeltme performans eşiğine ulaşmış.
Şirket, sonuçlarını geçen ay ön baskı veritabanı arXiv’e yüklenen bir çalışmada yayınladı. Çalışma henüz hakem denetiminden geçmedi.
Quantinuum, Rastgele Devre Örnekleme algoritmasını kullanarak önemli bir performans iyileştirmesi gösterdiğini iddia ediyor. Önceki gösterilerden 100 kat daha iyi olan ~0,35’lik tahmini doğrusal çapraz entropi kıyaslama (XEB) puanı elde etti.
Quantinuum’a göre, 32 fiziksel kübitle yapılandırılan H2-1, “eşitlikten daha iyi” çalışan dört adet son derece güvenilir mantıksal kübitin yaratılmasını destekledi; bu da hata toleranslı kuantum hesaplamasına doğru önemli bir adım anlamına geliyor. Bu, mantıksal kübitlerin, oluştukları fiziksel kübitlerden daha güvenilir olduğu anlamına geliyor; bu da pratik kuantum hata düzeltmesi için kritik bir eşik.
Ayrıca mantıksal devre hata oranlarının, karşılık gelen fiziksel devre hata oranlarından 800 kata kadar daha düşük olduğu gösterildi ve Quantinuum, başka hiçbir kuantum hesaplama şirketinin buna yaklaşamadığını söyledi.
Hata düzeltme, kuantum bilgisayarlarının kuantum bilgilerini gürültü ve uyumsuzluktan koruyarak daha uzun ve daha karmaşık hesaplamalar yapmasını sağlar. Kuantum hesaplamada, hata oranları tipik olarak klasik hesaplamadan çok daha yüksektir; mevcut son teknoloji kuantum bilgisayarları %1 ile %0,1 arasında değişen hata oranları sergiler.
Google’ın Sycamore kuantum bilgisayarı 53 kübit içeriyor ve ilk olarak 2019 yılında, belirli bir görevi 200 saniyede tamamlayarak yaklaşık 0,002’lik bir XEB sonucu kaydederek tanıtıldı. Google, dünyanın en gelişmiş klasik süper bilgisayarı Summit’in görevi tamamlamasının yaklaşık 10.000 yıl süreceğini iddia etti.
Kısacası, kuantum üstünlüğü olarak bilinen kuantum hesaplamada önemli bir dönüm noktasına ulaştı. Daha sonra IBM, görevin Summit gibi klasik bir sistemde yalnızca 2,5 gün süreceğini savundu.
Ancak Quantinuum’un kurucusu ve Baş Ürün Sorumlusu Ilyas Khan, Sycamore’un başarısını kabul etmiş gibi görünüyor. “Google, 2019’un sonlarında ‘kuantum üstünlüğü’ deneyinin ayrıntılarını yayınladığında, CEO’ları Sundar Pichai, o zaman ulaşılan dönüm noktasının önemi açısından zaman testine dayanmış bir blog yayınladı,” dedi.
Quantinuum’un çalışması “o çıtayı, uzun zamandır beklenen bir yerde faaliyet gösterdiğimiz bir noktaya yükseltiyor. Klasik süper bilgisayarların rekabet edemeyeceği ve hesaplama görevinin ölçülebilir ve alakalı olduğu bir yere.”