Kuantum Bilişimde Önemli Adım!

Kuantum bilişim, performans ve verimlilik adına çok büyük bir sıçrayış sağlayabilir ancak bu sistemleri kurmak için pratik bir yol bulunana kadar var olan sistemler ile idare etmemiz gerekmekte. Neyse ki Rus bilim adamları, yaptıkları yeni bir duyuru ile önemli bir adım attıklarını söylemekteler.

Kuantum bilgisayarların kurulumunun zorluğu, oluşturuldukları kubitlerin büyük ölçüde kararsız olmalarından kaynaklanmakta. Kubitler, geleneksel bilişimde kullanılan bitlerin, kuantum karşılığı olarak karşımıza çıkmaktalar. Geleneksel bitler verileri 0'lar ve 1'ler olarak kaydederlerken, kubitler bu verileri süperpozisyon olarak bilinen özellikleri, yani aynı anda hem 0 hem de 1 olabilme yetenekleri, ile geleneksel sistemlerden ayrılmaktalar.

Kuantum bilişimin kalbinde yatan süperpozisyon fikri oldukça heyecanlandırıcı bir potansiyele sahip olsa da, bu duruma ulaşmak o kadar da kolay değil. Hesaplamalar, kubitlerin sadece durumlarını korumakla kalmayıp aynı zamanda birbirleriyle de etkileşime geçmelerini gerektirse de, kubitlerin oluşturulduğu kuantum cisimleri – örneğin iyonlar ve elektronlar – belirli bir kuantum durumunu sadece kısa bir süre korumayı anca başarmaktalar. Yüzlerce kubitin olduğu bir sistemde de durum daha da zorlaşmakta.

Moskova Fizik ve Teknoloji enstitüsü ve Rus Kuantum Merkezi fizikçileri ise farklı bir yaklaşım önermekteler. Büyük bir kubit sisteminin kararlılığını sağlamaya uğraşmaktansa, hesapları yapan ünitelerin kapasitesini arttırmayı tercih eden bilim adamları, bu amaçla kubit alternatifi olan "kudit"lere yönelmiş durumdalar.

Kuditler, potansiyel durum miktarı ikinin üzerinde olan kuantum nesneleri olarak tanımlanmaktalar. Bunların arasında üç potansiyel duruma sahip olan kutritler ve dört potansiyel duruma sahip olan kukuartlar gibi nesneler bulunmakta. Bu ek potansiyel durumlar sayesinde de aynı işi yapmak için kubitlere göre daha az kudit gerekmekte.

Rus Kuantum Merkezi araştırmacısı Aleksey Fedorov'un söylediğine göre "dört veya beş seviyeye sahip bir kudit, iki 'sıradan' kubitten oluşan bir sistem gibi çalışabilmekte ve sekiz seviye, üç kubitlik bir sistemi taklit etmek için yeterli."

Fedorov ve çalışma arkadaşları, yapay bir atom ile yarattıkları beş seviyeli bir kuditin tam kuantum hesaplamalarını yapabildiğini göstermiş durumdalar...