Çinli araştırmacılar, kuantum bilişim alanında çığır açan bir başarıya imza atarak Google’ın kuantum bilgisayarından milyon kat daha hızlı çalışan yeni bir makine geliştirdi. Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki (USTC) araştırmacılar tarafından geliştirilen “Zuchongzhi-3″, 105 kübitlik yapısıyla en güçlü süper bilgisayarları bile gölgede bırakan hesaplama hızlarına ulaşıyor.
Zuchongzhi-3, kuantum rastgele devre örneklemesi (quantum random circuit sampling) adı verilen karmaşık bir hesaplama görevini günümüzün en güçlü süper bilgisayarından 10 üzeri 15 kat daha hızlı gerçekleştirebiliyor. Bu, Google’ın son yayınlanan kuantum hesaplama sonuçlarından da milyon kat daha hızlı olduğu anlamına geliyor. Çalışmanın liderliğini Jianwei Pan, Xiaobo Zhu ve Chengzhi Peng gibi isimler üstlenirken araştırmanın sonuçları, Physical Review Letters dergisinde kapak makalesi olarak yayınlandı.
Google’ın Üstünlüğü Sadece 4 Yıl Sürdü
Kuantum bilgisayarlarının klasik bilgisayarların yeteneklerini aştığı noktaya ulaşmak, kuantum bilişim alanının en önemli hedeflerinden biri. Google, 2019’da 53 kübitlik Sycamore işlemcisiyle klasik bir süper bilgisayarda 10 bin yıl süreceği tahmin edilen bir hesaplama görevini 200 saniyede tamamlayarak kuantum üstünlüğüne ulaştığını iddia etmişti.
2023’te USTC araştırmacıları, aynı görevi 1.400 A100 GPU kullanarak 14 saniyede tamamlayan daha gelişmiş klasik algoritmalar geliştirdi. Gelişmiş belleğe sahip Frontier süper bilgisayarıyla bu süre, 1.6 saniyeye kadar düşürüldü ve Google’ın kuantum üstünlüğü iddiası sorgulanır hale geldi.
Zuchongzhi-3: Kuantum Hesaplamada Yeni Bir Dönem
66 kübitlik Zuchongzhi-2’nin üzerine inşa edilen Zuchongzhi-3, 105 kübit ve 182 kuplör ile daha da geliştirildi. Bu kuantum işlemcisi, 72 mikrosaniyelik bir tutarlılık süresine (coherence time) eş zamanlı tek kübit kapı doğruluğunda %99.90’a; eş zamanlı iki kübit kapı doğruluğunda, %99.62’ye ve eş zamanlı okuma doğruluğunda %99.13’e ulaşıyor.
Ekip, Zuchongzhi-3’ün yeteneklerini değerlendirmek için sistemde 83 kübitlik 32 katmanlı bir rastgele devre örnekleme görevi gerçekleştirdi. Sonuçlar, dünyanın en güçlü süper bilgisayarından 15 kat daha yüksek bir hesaplama hızı ve Google’ın en son kuantum hesaplama sonuçlarından altı kat daha yüksek bir hız gösterdi. Bu, bir süper iletken sistemdeki en güçlü kuantum hesaplama avantajı olarak kayıtlara geçti.
Zuchongzhi-3 ile elde edilen bu başarı, kuantum hata düzeltme, kuantum dolaşıklık, kuantum simülasyonu ve kuantum kimyası gibi alanlardaki araştırmaları hızlandıracak. Ekip, kübit bağlantısını ve veri aktarım hızlarını iyileştiren 2 boyutlu bir ızgara kübit mimarisi uyguladı. Şu anda 7 mesafeli bir yüzey kodu kullanarak kuantum hata düzeltme üzerinde çalışan ekip, bunu 9 ve 11 mesafelerine çıkarmayı planlıyor. Bu çalışmalar, büyük ölçekli kuantum bit entegrasyonunu mümkün kılmayı hedefliyor.
Kaynak: SciTechDaily
