Kuantum bilişimin fizik, tıp ve kriptografi gibi alanlarda ‘imkansız’ görülen problemleri çözme vaadi büyürken, ilk büyük ölçekli ve hatasız ticari sistemler için yarış kızışıyor. Bu tablo içinde temel soru, üretilen çözümlerin doğru olup olmadığını pratikte nasıl anlayacağımız. Quantum Science and Technology dergisinde yayımlanan yeni çalışma, tam da bu doğrulama boşluğunu hedefliyor.
GBS ODAĞINDA DOĞRULAMA
Swinburne Kuantum Bilimi ve Teknoloji Teorisi Merkezi ekibi, foton tabanlı Gauss Bozon Örnekleyici (GBS) cihazlarının istatistiksel çıktılarını kontrol eden ölçeklenebilir testler geliştirdi. Ekip, süper bilgisayarların milyonlarca ya da milyarlarca yıl gerektirebileceği problem sınıflarında, teorik beklentiyle deneysel sonucu kısa sürede karşılaştırabilen prosedürler tasarladı. Başyazar Alexander Dellios, klasik doğrulamanın yıllar alabileceği durumlarda bu testlerin dizüstü bilgisayarda dakikalar içinde çalıştığını belirtiyor.
DAKİKALAR VE BİNLERCE YIL
Araştırmacılar, mevcut süper bilgisayarlarla tekrarlanması en az 9.000 yıl sürecek bir GBS deneyini bu yeni yöntemle doğruladı. Analiz, deneyin hedeflediği olasılık dağılımıyla ölçülen dağılımın örtüşmediğini ve deneyde dikkate alınmamış ek bir gürültü bileşeni bulunduğunu ortaya koydu. Bu bulgu, deneysel kurulumların nerede “sapma” ürettiğini hızlıca teşhis etmeye yarayan bir yol haritası niteliği taşıyor.
HATALARIN HARİTASI
Ekip, yöntemlerin yalnızca ‘doğru/yanlış’ hükmü vermekle kalmayıp, hangi hata türlerinin baskın olabileceğine dair işaretler sunduğunu vurguluyor. Böylece deneyciler, cihazın ‘kuantumluk’ özelliğini aşındırabilecek gürültü kaynaklarını ayıklayabiliyor ve düzeltici adımları önceliklendirebiliyor.
ÖNEMLİ BİR EŞİK
Araştırmacılar şimdi, gözlenen alternatif dağılımın klasik hesap açısından da ‘zor’ olup olmadığını ve tespit edilen hataların cihazın kuantum üstünlüğünü ortadan kaldırıp kaldırmadığını incelemeye yöneliyor. Dellios, ticari ölçekte hatasız kuantum bilgisayarların önünü açacak sürecin hayati bileşeninin, ölçeklenebilir doğrulama teknikleri olduğunu vurguluyor.
BİLİMDEN VE ENDÜSTRİYE ETKİ
Büyük ölçekli, düşük hatalı kuantum sistemleri; ilaç keşfi, yapay zekâ hızlandırması, siber güvenlik ve temel fizik araştırmalarında sıçrama potansiyeli taşıyor. Swinburne ekibinin yaklaşımı, bu hedefe giden yolda güvenlik bariyeri işlevi görerek, cihazların ürettiği sonuçlara duyulan güveni artırmayı amaçlıyor.
