Kuantum Bilgisayarlar Birbirlerinin Doğruluğunu Kontrol Ediyor

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

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

Araştırma Physical Review X dergisinde yayımlandı.

Chiara Greganti, Viyana Üniversitesi’nde fizikçi.

“Gelecek kuantum bilgisayarlarını kritik hesaplamalar için tam olarak kullanabilmek için, çıktının doğru olduğunu garantilemek için bir yol bulmamız gerekiyor, hatta başka yollarla hesaplamayı yapamayacağımız durumlarda bile,” diyor Greganti.

Kuantum Bilgisayarlar Birbirlerinin Doğruluğunu Kontrol Ediyor

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

Martin Ringbauer, İnnsbruck Üniversitesi’nden.

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

Ekibin, alternatif bir kuantum hesaplama modeline dayanan grafik yapılarına güvenerek, ortak bir kaynaktan birden fazla farklı hesaplama oluşturması mümkün.

“Sonuçlar rastgele görünse de ve hesaplamalar farklı olsa da, cihazlar doğru çalışıyorsa belirli çıktılar birbirleriyle uyumlu olmalıdır” diye devam etti.

Yöntemin Uygulanması

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

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

Yöntem, mevcut donanımda çalışır ve özel gereksinimlere ihtiyaç duymaz. Ekibin ayrıca, tek bir cihazın kendini kontrol etmek için bu tekniğin kullanılabileceğini gösterdi. İki sonuç ancak her ikisi de doğruysa uyumlu olur ve bu, hesaplamaların yüksek derecede farklı olmasından kaynaklanır.

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

Tommaso Demarie, Singapur’daki Entropica Labs’tan.

“Uygun oldukları durumlarda farklı cihazların ne sıklıkla uyumlu olduğunu kontrol etmek yeterli, bu çok büyük kuantum bilgisayarlar için bile yapılabilir” diyor Demarie.

Bu yeni teknik özellikle önemlidir, çünkü kuantum bilgisayarlar giderek daha fazla kullanıma sunulmaktadır, bu nedenle bu cihazların olması gerektiği gibi çalıştığını garantilemeye yardımcı olabilir.

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

Joe Fitzsimons, Singapur’daki Horizon Quantum (HQ ) Computing’den.

“Bu makalenin akademik ve endüstri arasındaki yakın işbirliği, sosyolojik açıdan benzersiz kılıyor” diyor Fitzsimons. “Araştırmacıların şirketlere geçişine rağmen, ortak çaba içinde kuantum bilgisayarların güvenilir ve kullanışlı olmasını sağlayan bir değişim var.”