Ticari uygulamalar için kuantum hesaplama alanında çalışan Kaliforniya merkezli bir girişim olan D-Wave Quantum Inc., D-Wave Advantage 2 prototip tavlama kuantum bilgisayarını kullanarak gerçek dünyada sorunu çözdü.
Şirket, başarısını çok saygın bir bilimsel dergide hakemli bir makale aracılığıyla doğruladı.
Moore Yasası'na göre bir mikroçipin hesaplama gücü ve verimliliği her iki yılda bir iki katına çıkmaktadır. Bilgisayarlar ortaya çıktığından bu yana geçen kısa sürede, boyutları küçülmeye devam etse bile yeteneklerinde büyük bir değişim görüldü.
Yine de bilim insanları, exascale hesaplamaları gerçekleştirmek ve iklim değişikliği ve ilaç keşfi gibi sorunları çözülmesine yardımcı olmak için daha büyük ve daha iyi bilgisayarlar inşa etmek için çalışıyorlar.
Ancak pek çok kişi bu sorunların bir süper bilgisayarın yeteneklerinin dışında olduğuna inanıyor. Bunun yerine, kuantum mekaniğinden yararlanan ve en hızlı süper bilgisayarlar için bile yıllar sürecek hesaplamaları gerçekleştirebilen kuantum bilgisayarlarda cevabı arıyorlar.
Şirketlerin daha fazla kübite (bilgi depolama birimi) sahip bilgisayarlar ürettiklerini iddia etmeleriyle birlikte bu alanda çok fazla gürültü kopmuş olsa da, bu teknolojinin gerçek dünyadaki uygulaması eksik kaldı.
KUANTUM BİLGİSAYARI HANGİ SORUNU ÇÖZDÜ?
D-Wave'deki araştırmacılar yaptığı açıklamada, hesaplama açısından zor olduğu bilinen bir manyetik malzeme problemi olan programlanabilir spin camlarının simülasyonlarını gerçekleştirdiklerini bildirdi.
Manyetik mineraller tıptan yarı iletkenlere, sensörlerin, motorların ve çok daha fazlasının tasarlanmasına kadar çeşitli uygulamalarda kullanılıyor. Bununla birlikte, bu malzemeler mikroskobik olarak küçük olduğundan, etkileşimlerini anlamak güç ve malzeme keşfinde bir zorluk teşkil ediyor.
Kuantum fiziği malzemelerin davranışını yönettiğinden, manyetik minerallerin kuantum doğasını anlamak, bu malzemelerin yeni uygulamalarını tanımlamaya yardımcı olabilir.
Yüksek performanslı hesaplama (HPC) merkezleri ve süper bilgisayarlar bu hesaplamaları gerçekleştirmek için grafik işlem birimlerini (GPU'lar) kullanır. Bu yaklaşım sadece fazla enerji gerektirmesinin yanı sıra çok zaman alır.
D-Wave'deki araştırma ekibi, Advantage 2 prototip tavlama kuantum bilgisayarını kullanarak bu sorunun üstesinden gelmenin doğru olduğuna karar verdi.
NASIL ÇÖZDÜLER?
Bir tavlama kuantum bilgisayarı, karmaşık sorunlara en uygun çözümleri bulmak için kuantum mekaniğini kullanır. Bu yaklaşımda sistem, yüksek enerjili bir durum olan tüm olası çözümlerin bir süperpozisyonunda başlar ve sistemin parametrelerini yavaşça değiştiren bir tavlama süreci yoluyla minimum veya düşük enerjili duruma ulaşmayı amaçlar.
D-Wave araştırma ekibi bu problemi kuantum bilgisayarlarına ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndaki (ORNL) Frontier süper bilgisayarına yönelttiğinde, kuantum bilgisayarı dakikalar içinde sonuç verdi. Süper bilgisayarın ise ciddi miktarda elektrik tüketirken problemi çözmesinin de bir milyon yıl alacağı tahmin ediliyor.
D-Wave yetkilisi, kuantum hesaplamanın önemli bir dönüm noktasına ulaştığını ve şirketlerinin faydalı bir problem üzerinde kuantum hesaplama üstünlüğü sağladığını açıkladı. Bu başarı, sektörde bir ilki temsil ediyor. Yetkili, önceki kuantum hesaplama iddialarının çoğunun ya geçersiz olduğunu ya da pratik değeri olmayan rastgele sayı üretimi gibi sınırlı uygulamalarla sınırlı kaldığını ifade etti.
D-Wave'in kuantum bilgisayarlarının, dünyadaki en güçlü süper bilgisayarların bile çözebileceği faydalı problemleri aşma kapasitesine sahip olduğunu vurgulayan yetkili, bu başarının şirketin tavlama kuantum bilgisayarlarının gücünü gözler önüne serdiğini söyledi. Ayrıca, şirketin kuantum bulut hizmeti aracılığıyla bu işlemciye erişim sağladığını ve işlemcinin binlerce ek kübit ile dört kat daha güçlü hale geldiğini belirtti.
