Mevcut olanlardan "20.000 kat daha güçlü" bir kuantum süper bilgisayarı tanıttılar: Ne için kullanılıyor?

Teknolojide, şirketler ve uluslar arasında dünyayı yeniden şekillendiren büyük ilerlemeleri ilk sergileyen olmak için rekabet gerçek bir yarıştır. Ve kuantum hesaplama yarışı günümüzde en hızlı büyüyen ve en şaşırtıcı olanıdır.

IBM, New York, Armonk merkezli şirkete göre, Çin'in süper bilgisayarı Zuchongzhi 3.0'ın piyasaya sürülmesinden üç aydan kısa bir süre sonra, "dünyanın ilk büyük ölçekli, hataya dayanıklı kuantum süper bilgisayarı" olan Quantum Starling'i tanıttı.

Geleceğin bu güçlü makinesiyle, şu anki kuantum bilgisayarlarından 20.000 kat daha fazla işlem gerçekleştirmeyi planlıyorlar .

Üreticisinin bildirdiğine göre, Çin makinesi 105 kübite sahip ve mevcut Amerikan versiyonlarının yaklaşık 6 milyar yılda tamamlayacağı hesaplamaları gerçekleştirebiliyor.

Amerikan şirketi kuantum hata düzeltmesinin nasıl ölçekleneceğine dair kodu çözdü. IBM Starling, 200 mantıksal kübit kullanarak 100 milyon kuantum işlemi gerçekleştirebilecek . Yakın zamanda Nature dergisinin kapağında yayınlanan devrim niteliğinde bir hata düzeltme koduna (LDPC kodu olarak bilinir) dayanacak.

Tıpkı klasik hesaplamada olduğu gibi, kuantum bilgisayarlarının da gerçekten yararlı problemleri çözebilmesi için hata düzeltmeye ihtiyacı vardır.

Onlarca yıldır, yaygın olarak yüzey kodu olarak bilinen başka bir hata düzeltme kodu birincil yöntem olarak kabul edildi. Ancak, bu kod sorunludur ve hata toleransına ulaşmak için gereken boyutlara ölçeklenmesi olası değildir.

Şirket, yeni kodun "kuantum hesaplamadaki ölçeklenebilirlik sorununu çözdüğünü" açıkladı. "Hata düzeltme için gereken ek yükü %90 oranında azaltmak için tasarlandı ve bu kadar güçlü bir kuantum sistemine giden ilk güvenilir yol."

Yeni IBM sistemi, IBM'in New York'taki yeni kuantum veri merkezinde barındırılacak ve 2029'da kullanıcılara sunulacak.

Starling, bazen "kuantum hesaplamanın kutsal kasesi" olarak adlandırılan, hata toleransını elde etmek için ölçeklenebilir hata düzeltmeyi uygulayarak, matematiksel alanda geniş bir yeni alan açacak.

İlaç geliştirme, malzeme keşfi, kimya, lojistik ve finansal optimizasyon ve diğer alanlar da dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde zaman ve maliyet verimliliğini önemli ölçüde hızlandırabilecek algoritmaları çalıştırabilecek.

"Artık hata toleransına nasıl veya ne zaman ulaşacağımız konusunda hiçbir şüphe yok. Önümüzdeki dört yıl boyunca ekibimiz bugün tasarladığımız mimariyi inşa etme gibi iddialı bir görevi üstlenecek," diye söz veriyor IBM.

Şunları eklediler: "Önümüzdeki dört yıl içinde, her biri IBM'in hata toleransını nasıl ölçeklendireceğine dair araştırmasında belirlenen belirli kriterleri karşılayan, giderek daha büyük ve daha fazla birbirine bağlı kuantum işlemcileri piyasaya süreceğiz . Bu gelişmeler bir araya gelerek Starling'i oluşturacak."

IBM, dünyaya yararlı kuantum bilişiminin nasıl sunulacağını anlamak için 600.000'den fazla kullanıcı ve 300'e yakın kuruluşla çalıştı.

Çin ve ABD arasındaki kuantum alanındaki rekabet son on yılda yoğunlaştı. Google, 2019'da kuantum üstünlüğüne ulaşan ilk işlemci olan Sycamore'u tanıtarak dünyayı şaşkına çevirdi ; bu işlemci, klasik bir süper bilgisayarın tamamlamasının 10.000 yıl sürdüğü tahmin edilen bir sorunu 200 saniyede çözüyordu .

Ancak Zuchongzhi 3.0'ın tanıtılmasıyla Çin, daha önce görülmemiş bir performans göstererek önceki kilometre taşlarını geride bıraktı ve büyük şirketlerin rakiplerini geride bırakmak için her türlü kaynağa sahip olduğu bir ortamda liderliği yeniden ele geçirdi.

Onlarca yıldır, transistörlere ve bitlere dayalı klasik hesaplama, teknolojik gelişimin omurgasını oluşturmuştur. Ancak, çözülmesi gereken sorunlar daha karmaşık hale geldikçe, yeni bir vaat ortaya çıkmıştır: Kuantum hesaplama, günümüz süper bilgisayarlarının binlerce yılını alacak hesaplamaları saniyeler içinde gerçekleştirebilen bir teknoloji.

Bilgiyi bitler (0 veya 1 değerleri) halinde işleyen geleneksel bilgisayarların aksine, kuantum bilgisayarlar kuantum mekaniğinin doğasında bulunan üst üste binme ve dolanıklık prensipleri sayesinde aynı anda birden fazla durumda olabilen birimler olan kübitlerle çalışır . Bu, aynı anda birçok çözümü keşfetmelerine ve muazzam karmaşıklıktaki sorunları çözmelerine olanak tanır.