Kuantum Bilgisayarlar Birbirlerinin Doğruluğunu Kontrol Ediyor

Kuantum bilgisayarlar inanılmaz bir hızda ilerlemektedir ve büyük hesaplamalı sorunları çözmek için en büyük araçlarımızdan biridir. Ancak, kuantum bilgisayarlar dış etkilerine karşı duyarlıdır ve hatalara eğilimlidir, bu da onların doğruluğunu etkileyebilir.

Bazı kuantum bilgisayarlar artık klasik bilgisayarlarla simülasyon yoluyla bağımsız olarak doğrulanamadığından, araştırmacılar doğruluğunu kontrol etmek için yeni yollar aramaktadır.

Araştırma Physical Review X dergisinde yayımlandı.

Chiara Greganti, Viyana Üniversitesi’nde fizikçidir.

“Gelecek kuantum bilgisayarlarını kritik hesaplamalar için tam olarak kullanabilmek için, çıktının doğru olduğunu garantileyebilmek için bir yol bulmamız gerekiyor, nawet hesaplamayı başka yollarla gerçekleştiremesek bile,” diyor Greganti.

Kuantum Bilgisayarlar Birbirlerini Kontrol Ediyor

Ekibin amacı, kuantum bilgisayarların birbirlerinin hesaplamalarının sonuçlarını kontrol edebilecek bir çapraz kontrol prosedürü geliştirmek ve uygulamaktı. Cihazlar birbirleriyle ilgili ancak temelde farklıdır.

Martin Ringbauer, Innsbruck Üniversitesi’nden.

“Farklı kuantum bilgisayarlarına farklı rastgele görünen hesaplamalar yaptırıyoruz” diyor Ringbauer. “Kuantum bilgisayarların bilmediği şey, yaptıkları hesaplamalar arasında gizli bir bağlantı vardır.”

Ekibin graflardan oluşan alternatif bir kuantum hesaplama modeline dayanarak, ortak bir kaynaktan birden fazla farklı hesaplamayı oluşturması mümkündür.

“Sonuçlar rastgele görünse ve hesaplamalar farklı olsa da, cihazların doğru çalışması durumunda belirli çıktılar birbirleriyle uyumlu olmalıdır” diye devam etti.

Yöntemin Uygulanması

Ekibin bu yöntemi, dört farklı donanım teknolojisi kullanan beş güncel kuantum bilgisayarda uyguladı:

• Süper iletken devreler
• Tutulan iyonlar
• Fotonik
• Nükleer manyetik rezonans

Yöntem, mevcut donanım üzerinde çalışır ve özel gereksinimlere ihtiyaç duymaz. Ekibin ayrıca, bu tekniğin bir cihazı kendisine karşı kontrol etmek için de kullanılabileceğini gösterdi. İki sonuç, her ikisinin de doğru olması durumunda yalnızca birbirleriyle uyumlu olur ve bu, hesaplamaların oldukça farklı olmasından kaynaklanır.

Yeni teknik, ayrıca araştırmacıların hesapmanın tam sonucuna bakmalarına gerek bırakmaz, ki bu genellikle zaman alıcıdır.

Tommaso Demarie, Singapur’daki Entropica Labs’tan.

“Cihazların, uyumlu olmaları gereken durumlarda ne sıklıkla anlaştıklarını kontrol etmek yeterli, bu da çok büyük kuantum bilgisayarları için bile yapılabilir” diyor Demarie.

Bu yeni teknik, kuantum bilgisayarların giderek daha fazla kullanıma sunulması nedeniyle özellikle önemlidir, bu nedenle bu cihazların olması gerektiği gibi çalışıp çalışmadığını garantileyebilir.

Bu tekniği geliştiren ekip, üniversite araştırmacıları ve çok sayıda şirketin kuantum hesaplama endüstrisi uzmanlarından oluşmaktadır.

Joe Fitzsimons, Singapur’daki Horizon Quantum Computing’den.

“Bu, akademik ve endüstri işbirliğinin bu makaleyi sosyolojik açıdan benzersiz kılan yönüdür” diyor Fitzsimons. “Bazı araştırmacıların şirketlere geçiş yapmasıyla birlikte, ortak çabayı güvenilir ve faydalı hale getirmek için katkıda bulunmaya devam ediyorlar.”