Çin dünyanın en güçlü iyon tabanlı bilgi işlem makinesini inşa ediyor. Sıkışan iyon sistemleri kuantum hesaplamanın ölçeklendirilmesine yardımcı olabilir. Çinli araştırmacılar böyle bir geleceğe giden yolda öncülük ediyor.
En güçlü iyon tabanlı bilgi işlem makinesi
South China Morning Post’un haberine göre, Çin’deki Tsinghua Üniversitesi Disiplinlerarası Bilgi Bilimleri Enstitüsü’nden Duan Luming liderliğindeki bir araştırma ekibi, dünyanın en güçlü iyon tabanlı kuantum hesaplama sistemini kurdu. Araştırma başarısı gelecekte ölçeklenebilir kuantum bilgisayarların önünü açıyor. Bilgi işlemin bir sonraki sınırı olarak kabul edilen kuantum bilgisayarlar, insanlığın tıp, astronomi ve iklim değişikliğindeki zorlukları çözmesine yardımcı olabilecek daha hızlı hesaplama vaat ediyor. Bu, bilgiyi depolamak için kuantum bitleri veya kübitler kullanılarak elde edilir.
Silikon tabanlı bilgisayarlardaki ‘açık’ veya ‘kapalı’ durumda olabilen klasik bitlerin aksine, kubitler aynı anda hem açık hem de kapalı olabilir ve aynı zamanda süperpozisyon olarak da bilinen, aralarındaki bir dizi durumu işgal edebilir. Bu, kuantum algoritmalarının bilgiyi dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarından bile çok daha kısa sürede işlemesine olanak tanıyor.
Araştırmacılar, kübitlerle çalışmanın en iyi yolunu belirlemek için çeşitli kuantum sistemleriyle çalışıyor. İyonlar veya yüklü parçacıklar, elektromanyetik alanlar kullanılarak askıya alınabilir ve kuantum sisteminde kübitler olarak kullanılabilir. Ancak bu alanda yapılan önceki çalışmalar, kuantum bilgisinin iyonların kolektif hareketi kullanılarak aktarılabilmesine rağmen sistemin ölçek büyütmeye uygun olmadığını gösterdi.
Silikon tabanlı bilgisayarların ölçeklendirilmesi karmaşık hesaplamaların gerçekleştirilmesine yardımcı olduğu gibi, kuantum hesaplamada da ölçeklenebilirlik önemli. İyonlarla bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmacılar bunun yerine tuzaklı iyon sistemlerini kullandı. Böyle bir sistemde araştırmacılar, iyonları bir kafes yapısında bağlayan tek boyutlu bir iyon kristali kullanır, dolayısıyla tuzaklanmış iyon sistemi adı verilir. Bu yaklaşım, şu ana kadar 61 iyonla simülasyon gerçekleştiren kuantum fizikçileri arasında oldukça popüler.
Duan’ın Tsinghua Üniversitesi’ndeki ekibindeki araştırmacılar, kuantum bilimi alanında bir ilki gerçekleştirerek, 512 iyonlu iki boyutlu bir kristalin kararlı bir şekilde yakalanmasını ve soğutulmasını sağlayarak bir rekora imza attı. SCMP raporuna göre bu başarı, Duan ve meslektaşlarının araştırma bulgularını yayınladıkları dergide eleştirmenler tarafından “tanınması gereken bir kilometre taşı” olarak övüldü.
