Hakan Kaplan 
Kuantum bilgisayarları, geleneksel bilgisayarların ötesinde bir işlem kapasitesine sahip olma iddiasıyla teknoloji dünyasında devrim yaratma potansiyeline sahip. Ancak, bu ileri düzey sistemler uzun zamandır “hesaplama hataları” olarak adlandırılan önemli bir sorunla mücadele ediyordu. Araştırmacılar, bu sorunu çözme yolunda kaydedilen son gelişmelerle birlikte, işlem doğruluğunu %98,05 seviyesine çıkararak yeni bir dönemi başlatmış olabilir.
Modern bilgisayar teknolojisini zorlamakla birlikte, kuantum sistemleri, mutlak sıfıra yakın çalışırken çevresel faktörlerden etkileniyor ve bu durum hata yapmalarına yol açıyordu. IBM ve RWTH Aachen Üniversitesi’nden bilim insanları, bu dijital gürültüyü kontrol altına almak için “Nature Communications” dergisinde yayımlanan devrim niteliğindeki çalışmalarında önemli bir adım attılar. Yeni geliştirilen yöntem, süper iletken kuantum işlemcilerdeki doğruluk oranını daha önce hiç ulaşılmamış bir düzeye taşıdı.
Kuantum bilgisayarların temel yapı taşlarını oluşturan kübitler, doğaları gereği son derece hassas ve kırılgandır. Bu nedenle, bilim insanları fiziksel kübitleri bir araya getirerek “mantıksal kübit” grupları oluşturma stratejisi geliştiriyor. Bu yaklaşım, bir kübit hata yapsa bile diğerlerinin doğru bilgiyi korumasına olanak tanıyan bir güvenlik ağı işlevi görüyor. Ancak sistem büyüdükçe, kübitler arasındaki etkileşimden kaynaklanan ve “ZZ etkileşimi” olarak adlandırılan özel bir gürültü türü, hesaplamaların doğruluğunu tehdit etmeye devam ediyordu.
Araştırmacılar, bu gürültüyü henüz oluşmadan bastırabilecek bir hibrit protokol geliştirdiler. “Normalizer Dynamical Decoupling” (NDD) olarak adlandırılan bu yenilikçi yaklaşım, geleneksel yöntemlerden farklı bir yöntem sunuyor. Eski tekniklerde fiziksel katmanda kullanılan yoğun mikrodalga darbeleri, sisteme daha fazla gürültü eklerken, yeni protokol bu darbeleri mantıksal kübit katmanında, matematiksel bir ritimle uygulayarak donanım koduyla tam uyum sağladı. Bu matematiksel dokunuş, sistemin daha kararlı bir şekilde çalışmasını sağladı.
Elde edilen sonuçlar kuantum araştırmaları alanında heyecan yarattı. Daha önce %93 seviyelerinde kalan işlem doğruluğu, bu yeni yöntemle %98,05 gibi tarihi bir seviyeye ulaştı. Ayrıca, bu yüksek doğruluk oranı, kuantum ölçeğinde oldukça uzun kabul edilen 55 mikrosaniye boyunca korunabildi. Bu süre zarfında, veriler bozulmadan yaklaşık 5.500 işlemin ardı ardına gerçekleştirilmesi mümkün hale geldi.
Klasik süper bilgisayarların trilyonlarca yılda tamamlayamayacağı karmaşık problemleri saniyeler içinde çözme potansiyeline sahip olan kuantum bilgisayarlar için bu gelişme, gelecekteki gerçek uygulama alanlarını daha da netleştirebilir.
