Kuantumun kodu kırıldı! IBM tarihe geçti

IBM, kuantum bilgisayarların en büyük teknik engellerinden biri olan kusur düzeltme meselesine yönelik geliştirdiği yeni bir mimariyi duyurdu. Şirket, bu mimariyle birlikte büyük ölçekli, yanılgıya güçlü bir kuantum bilgisayarı 2029 yılında müşterilere sunmayı planlıyor.

IBM kuantum kusurları çözdü! 2029’da ihtilal başlıyor

Starling ismini taşıyan bu sistemin temelini, IBM’in kuantum yanılgı düzeltmede yeni bir yaklaşım olarak geliştirdiği qLDPC (quantum low-density parity check) kodları oluşturuyor. Kuantum bilgisayarların yapı taşı olan kübitler, tabiatları gereği yanılgılara epeyce açık. Bu nedenle büyük ölçekli ve muteber sistemler inşa edebilmek için yanılgı düzeltme mecburî.

Geleneksel yüzey kodu yaklaşımı, her bir mantıksal kübit için yaklaşık 1.000 fizikî kübit gerektiriyor. Fakat IBM, bu tekniği destekleyecek donanımı üretmenin gerçekçi olmadığını fark ederek 2019’dan itibaren alternatifleri araştırmaya başladı. Geçtiğimiz yıl Nature mecmuasında yayımlanan bir makalede qLDPC yaklaşımını tanıtan IBM artık bu prosedürü uygulayabilecek yeni bir kuantum mimarisi duyurdu.

AMD, Zen 7 mimarisi ile geliyor! İşte detaylar

AMD, Zen 7 mimarisi ile karşımıza çıkmaya hazırlanıyor. Yeni seri, performans tarafında büyük bir sıçrama sunabilir.

Yeni mimarinin birinci adımı, yıl sonuna yanlışsız tanıtılacak Loon işlemcisiyle atılacak. Bu çip, tıpkı donanım üzerindeki uzak kübitlerin birbiriyle ilişki kurmasına imkan tanıyan bağlayıcılar içeriyor. Bu çeşit mahallî olmayan etkileşimler sırf komşu kübitlerle bağlantıya müsaade veren yüzey koduna nazaran daha verimli bir yapı sunuyor.

Şirketin açıkladığı yol haritasına nazaran, 2026’da Loon’un akabinde Kookaburra isimli bir işlemci gelecek. Bu işlemci, hem mantıksal süreç ünitesini hem de kuantum belleği bir ortada barındıran birinci temel modül olacak.

2027 yılında bu modüllerden ikisinin birleştirilmesiyle Cockatoo isimli sistem oluşturulacak. 2028’e kadar bu modüller kullanılarak Starling sistemi tamamlanacak ve 2029’da bulut tabanlı olarak erişime açılacak.

Starling, 200 mantıksal kübit kapasitesine sahip olacak ve 100 milyon kuantum süreci gerçekleştirebilecek. Akabinde IBM, sonuncu sistem olarak konumlandırdığı 2.000 mantıksal kübitli Blue Jay projesine geçmeyi planlıyor.

IBM’in kuantum işlemcilerinden sorumlu lideri Matthias Steffen, kaç adet fizikî kübit gerekeceğinin şimdi netleşmediğini lakin 10 mantıksal kübit için birkaç yüz fizikî kübit seviyesinde bir yapı hedeflediklerini söyledi.

Yeni mimarinin kıymetli avantajlarından biri, daha az fizikî kübit gerektirdiği için donanımda kullanılan yardımcı bileşenlerin sayısının da düşmesi. Bu sayede sistemlerin heyetimi ve idaresi daha az karmaşık hâle geliyor.

Ancak mimariyi destekleyecek altyapı tarafında hâlâ çözülmesi gereken birçok mühendislik sorunu bulunuyor. Steffen, ilişki üniteleri ve sinyal güçlendiriciler üzere ögelerin hâlâ geliştirme kademesinde olduğunu belirtti.

Bir başka temel sorun ise kapı (gate) kusur oranlarının düşürülmesi. Yeni mimarinin başarılı halde çalışabilmesi için kusur oranlarının yaklaşık 10 kat azaltılması gerekiyor. Bunun yolu ise kübitlerin kuantum durumlarını ne kadar mühlet koruyabildiğini tabir eden “koherens süresi”ni uzatmaktan geçiyor.

IBM’in Heron çiplerinde yapılan son güzelleştirmelerle bu mühletin 150 mikro saniyeden 250 mikro saniyeye çıkarıldığı bilgisi paylaşıldı. İzole test ortamlarında ise ortalama koherens mühletinin 2 milisaniyeye ulaştığı belirtiliyor.

Gartner Lider Yardımcısı ve analist Mark Horvath, yeni mimarinin IBM’in evvelki kuantum teknolojilerine nazaran önemli bir ilerleme sunduğunu söyledi. Artan ilişki kabiliyeti ve 3 boyutlu üretim süreçlerindeki gelişmelerin, mimariyi daha güçlü hale getirdiğini belirtti.

Horvath’a nazaran bu mimari sayesinde IBM 200 mantıksal kübit amacına ulaşırsa, kuantum bilgisayarlar pratik sorunları çözme eşiğine yaklaşacak. Lakin modüler yapının karmaşıklığı ve mühendislik sürecinin zorlukları nedeniyle maksada ulaşmanın öngörülenden daha uzun sürebileceğini de ekledi.

IBM, Poughkeepsie, New York’ta kuracağı yeni kuantum bilgi merkeziyle Starling sistemini barındıracak. Bu tesis şirketin uzun vadeli kuantum hesaplama vizyonunun da temel taşlarından biri olacak.