Uzayda ilk kez bir kuantum bilgisayarı çalıştırıldı

Viyana Üniversitesi’nde geliştirilen ve Haziran 2025’te SpaceX’in Falcon 9 roketiyle yörüngeye gönderilen kuantum bilgisayar, zorlu uzay koşullarında çalıştırıldı. Araştırmacılar, fırlatma sırasında hasar gören sensörler, yoğun güneş ışığı ve radyasyon nedeniyle güçleşen deneyleri tamamladı. Çalışmayla, uyduların topladığı ham verileri Dünya’ya göndermeden işleyebilecek sistemlerin geliştirilmesi hedefleniyor.

VERİ AKTARIMINDA DARBOĞAZ 

Uyduların topladığı büyük miktardaki ham verinin yer istasyonlarına indirilmesi, bant genişliği kısıtlamaları nedeniyle güçleşiyor. Yörüngedeki görev sayısının artması bu sorunu daha belirgin hâle getiriyor. Geleneksel uydu sistemlerinin veriyi işleme kapasitesinin yetersiz kalması, araştırmacıları hesaplamayı doğrudan uzayda yapabilecek çözümlere yöneltiyor.

Viyana Üniversitesi ekibinin geliştirdiği kuantum sistemi de bu amaçla tasarlandı. Verinin henüz yörüngedeyken işlenmesini sağlayacak bu yaklaşım, uydu haberleşmesindeki aktarım yükünü azaltmayı ve uzay operasyonlarında verimliliği artırmayı hedefliyor.

FIRLATMANIN ZORLU SINAVI 

Araştırmacılar, dış etkenlere ve titreşime son derece hassas olan kübitleri korumak için bilgisayar bileşenlerini titanyum taban plakalarıyla güçlendirdi. Optik fiberler ise epoksiyle takviye edildi. Bu önlemlerle sistemin fırlatma sırasında oluşan yüksek mekanik strese dayanması amaçlandı.

Ancak kapsamlı laboratuvar testlerine rağmen fotonları tespit eden altı silikon tek foton çığ diyodundan (SPAD) üçü fırlatmada zarar gördü. Deneyler, sağlam kalan üç sensörle sürdürüldü. Yörüngede yoğun güneş ışığının oluşturduğu arka plan gürültüsü de ölçümleri zorlaştırdı.

Ekip, bu engeli aşmak için uydunun Dünya’nın gölgesinde kaldığı 30 dakikalık kısa zaman aralıklarını kullanarak veri topladı.

RADYASYON VE VAKUM 

Güneş ışığına karşı çözüm bulunmasının ardından araştırmacılar, Dünya’nın manyetik alanıyla oluşan Van Allen radyasyon kuşaklarındaki protonların donanım üzerindeki etkileriyle karşılaştı. Havacılık standartlarına uygun, santimetre kalınlığındaki alüminyum muhafaza, protonların foton dedektörlerinde performans kaybına yol açmasını önleyemedi.

Vakum ortamı da ayrı bir sorun yarattı. Lazeri sabitleyen yapıştırıcının bozulması, lazerin çıkış gücünü 20 miliwatt’tan 4 miliwatt’a düşürdü. Ekip, bu güçlüklerin ardından devreler boyunca ilerleyen fotonların birbirinden ayırt edilemez olup olmadığını sınamayı başardı.

Fotonları üreten kristallerin sıcaklığı 32,5 derece Santigrat’a, yani 90,5 derece Fahrenheit’a ulaştığında elde edilen sonuç, Dünya’daki simülasyonlarla tam uyum gösterdi.

KUANTUM İLETİŞİMİNE ADIM 

Deney, uydu verilerinin doğrudan yörüngede işlenmesi aşamasına henüz ulaşmış değil. Bununla birlikte sonuçlar, kuantum işlemcilerin küçültülerek uzay koşullarında çalıştırılabileceğini gösterdi. Bu başarı, yörüngedeki uydular ile Dünya’daki komuta merkezleri arasında kuantum şifreleme ve güvenli iletişim ağları kurulmasına yönelik çalışmalara da zemin hazırlıyor.

Uzay sanayisi ile kuantum teknolojilerini bir araya getiren gelişmenin, bu alanlardaki küresel yatırımların yönünü etkilemesi bekleniyor.