Bu yeni başlangıç, rekor kıran bir 256-qubit kuantum bilgisayar inşa etti

0
42

[ad_1]

2019’da Google, 53 kübitlik makinesinin bir kongre bilgisayarı tarafından yönetilemeyecek bir görevi gerçekleştirerek kuantum üstünlüğüne ulaştığını duyurdu, ancak IBM bu iddiaya karşı çıktı. Aynı yıl, IBM, 53-bit kuantum bilgisayarını piyasaya sürdü. 2020 yılında iyonQ şirketin “dünyanın en güçlü kuantum bilgisayarı” olduğunu söylediği 32 kübitlik bir sistemi tanıttı. Ve daha bu hafta IBM, basın açıklamasının “küçük bir tasarım mucizesi” olarak tanımladığı yeni 127-qubit kuantum işlemcisini piyasaya sürdü. IBM’in kuantum bilgisayardan sorumlu başkan yardımcısı Jay Gambetta, “Benim bakış açımdan büyük haber, işe yaraması” diyor.

Şimdi QuEra, bu rakiplerin herhangi birinden çok daha fazla kübit içeren bir cihaz yaptığını iddia ediyor.

Kuantum hesaplamanın nihai amacı, elbette, Tetris oynamak değil, pratik ilgi çeken sorunları çözmede klasik bilgisayarlardan daha iyi performans göstermektir. Meraklılar, bu bilgisayarlar yeterince güçlü hale geldiğinde, belki on veya yirmi yıl içinde, tıp ve finans, sinirbilim ve yapay zeka gibi alanlarda dönüştürücü etkiler yaratabileceklerini düşünüyorlar. Kuantum makineleri, bu tür karmaşık sorunları yönetmek için muhtemelen binlerce kübite ihtiyaç duyacaktır.

Bununla birlikte, kübit sayısı önemli olan tek faktör değildir.

QuEra ayrıca, her bir kübitin tek, ultra soğuk bir atom olduğu cihazının gelişmiş programlanabilirliğini de öne çıkarıyor. Bu atomlar bir dizi lazerle (fizikçiler onlara optik cımbız derler) tam olarak düzenlenmiştir. Kübitlerin konumlandırılması, makinenin programlanmasına, araştırılan soruna ayarlanmasına ve hatta hesaplama işlemi sırasında gerçek zamanlı olarak yeniden yapılandırılmasına olanak tanır.

QuEra’nın CEO’su ve teknolojinin ortak mucidi Alex Keesling, “Farklı problemler, atomların farklı konfigürasyonlara yerleştirilmesini gerektirecek” diyor. “Makinemizi benzersiz kılan şeylerden biri, saniyede birkaç kez, onu her çalıştırdığımızda, kübitlerin geometrisini ve bağlanabilirliğini tamamen yeniden tanımlayabilmemizdir.”

atom avantajı

QuEra’nın makinesi, Harvard’da Mikhail Lukin ve Markus Greiner ve MIT’de Vladan Vuletić ve Dirk Englund tarafından yönetilen (tümü QuEra’nın kurucu ekibindedir) birkaç yıl içinde rafine edilmiş bir plan ve teknolojilerden yapılmıştır. 2017 yılında, cihazın Harvard grubundan daha eski bir modeli yalnızca 51 kübit; 2020’de 256 kübitlik makineyi gösterdiler. QuEra ekibi iki yıl içinde 1.000 kübite ulaşmayı umuyor ve ardından platformu fazla değiştirmeden sistemi yüz binlerce kübitin ötesine taşımayı umuyor.

QuEra kübitlerinden yapılan Mario
Mario, QuEra kübitlerinden yapılmıştır.

AHMED OMRAN/QUERA

QuEra’nın benzersiz platformu – sistemin bir araya getirilme şekli ve bilgilerin kodlanma ve işlenme yöntemi – bu tür ölçek sıçramalarına izin vermelidir.

Google’ın ve IBM’in kuantum hesaplama sistemleri süper iletken kübitler ve IonQ hapsolmuş iyonlar kullanırken, QuEra’nın platformu etkileyici tutarlılığa (yani yüksek derecede “kuantumluk”) sahip kübitler üreten nötr atom dizileri kullanır. Makine, atomları etkileşime sokmak için lazer darbeleri kullanır, onları bir enerji durumuna – 1888’de İsveçli fizikçi Johannes Rydberg tarafından tanımlanan bir “Rydberg durumu”na – uyararak, kuantum mantığını yüksek doğrulukla sağlam bir şekilde yapabilirler. Bu Rydberg yaklaşımı ile kuantum hesaplama birkaç on yıldır üzerinde çalışılıyor, ancak güvenilir bir şekilde çalışması için teknolojik gelişmelere (örneğin lazerler ve fotoniklerle) ihtiyaç vardı.

“İrrasyonel coşkulu”

Berkeley Kuantum Hesaplama Merkezi’nin yöneticisi olan bilgisayar bilimcisi Umesh Vazirani, Lukin’in bu satırlardaki araştırmasını ilk öğrendiğinde, kendisini “mantıksız bir şekilde coşkulu” hissetti – Vazirani sezgilerinin gerçeklikle temas halinde olup olmadığını sorgulamasına rağmen, bu harika bir yaklaşım gibi görünüyordu. “Süper iletkenler ve iyon tuzakları gibi uzun süredir üzerinde çalışılan, iyi geliştirilmiş çeşitli yollara sahibiz” diyor. “Farklı planlar düşünmemiz gerekmez mi?” California Teknoloji Enstitüsü’nde fizikçi ve Kuantum Bilgi ve Madde Enstitüsü müdürü John Preskill ile görüştü ve Vazirani’ye coşkusunun haklı olduğuna dair güvence verdi.

Preskill, Rydberg platformlarını (yalnızca QuEra’nın değil) ilginç buluyor, çünkü bunlar son derece birbirine dolanmış, güçlü etkileşimli kübitler üretiyorlar – “ve kuantum büyüsünün olduğu yer” diyor. “Nispeten kısa bir zaman ölçeğinde beklenmedik şeyler keşfetme potansiyeli konusunda oldukça heyecanlıyım.”

Simülasyon ve anlamanın yanı sıra kuantum malzemeleri ve dinamiği, QuEra, hesaplamalı optimizasyon problemlerini çözmek için kuantum algoritmaları üzerinde çalışıyor. NP-tamamlandı (yani çok zor). Lukin, “Bunlar, bilimsel uygulamaları içeren yararlı kuantum avantajının gerçekten ilk örnekleridir” diyor.

[ad_2]

Source link

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz