IBM İki Çip Arasında Kuantum Bilgisini Aktarırken %99 Doğruluğa Ulaştı

Prototip kuantum bilgisayarlar zaten mevcut, ancak potansiyellerini gerçekten tam anlamıyla gerçekleştirebilmemiz için önemli ölçüde ölçeklendirilmeleri ve kararlı hale getirilmeleri gerekiyor – ve IBM’den bir araştırmacı ekibi, bu amaca yönelik önemli bir adım duyurdu.

Güncelleştirme, kubitleri birbirine bağlayan uzun mesafe eşleyicilerini (L-eşleyicileri) içeriyor. Kubitler kuantum bilgisayarların kalbinde yer alır ve klasik hesaplamayı destekleyen geleneksel bitlerin aksine, 1 veya 0 gibi ikili bir duruma sıkışmış değildir.

Kuantum bilgisayarları L-eşleyicileri kullanarak birden fazla çip ile birbirine bağlayarak ölçeklendirmek, aynı mikropiş üzerinde giderek daha fazla kubit sıkıştırmaya çalışmaktan daha pratik bir mantığa sahip.

Ama bu bağlayıcıların, kuantum terimlerinde çok uzun mesafelerde kırılgan kuantum bilgisini taşıyabilmesi gerekiyor – bu durumda 80 santimetre (31,5 inç) uzunluğunda.

Bu araştırmacılar, süperiletken alüminyumdan üretilmiş dört L-eşleyicisi kullanarak iki 120-kubitlik çipi birbirine bağladı ve ortalama aktarım doğruluğunu %99’a, tepe noktasını ise %99,29’a ulaştırdı.

Bu tür çok kanallı kurulumlar için önemli bir sınamadır; büyük kuantum çipleri şu anda verileri birden fazla rota üzerinden aktarabiliyor.

“Gelecek yıllarda kuantum bilgisayarlar hem işlemci karmaşıklığı hem de modül sayısı bakımından belirgin şekilde ölçeklenecek,” araştırmacılar makalelerinde yazıyor.

Bu makinelerin, modüller arasında nominal olarak özdeş çok sayıda bağlantıya ihtiyacı olacak. Modüller bir kriostat içine yerleştirildikten sonra, büyük-kubitli işlemciler arasında birden fazla L-eşleyicisi gerçekleştirmeye yönelik pratik bir yol sunuyoruz.

Dört L-eşleyicisi, iki kuantum çipini birbirine bağladı. (Sundaresan et al., arXiv, 2026)

Klasik bitler bir coinin yazı veya tura yüzüne benziyorsa (1 veya 0), kubitler yazı, tura ya da ölçülene kadar iki yüzün arasında dönmeye devam eden bir duruma sahip olabilir; bu da hesaplama gücünde üstel bir artış getirir.

L-eşleyicilerinin burada ilettiği şey, kubitlerin kuantum durumları ya da döner özellikleridir.

Ekip, kablolarının kullanım sırasında çok az enerji kaybettiğini, ısıtma ve soğutma döngülerinin üçüne dayanarak çalışmaya devam ettiğini ve ayrıca iki çip arasında dolanıklığı iletebildiğini de gözlemledi.

“Bildiğimiz kadarıyla bu, büyük qubit’li süperiletken işlemciler arasında çok kanallı bir kuantum bağlantısının ilk kez gösterilmesi olup, burada sunulan L-kuplör teknolojisini modüler sistemlerin ölçeklendirilmesi için uygun bir yapı taşı olarak öne çıkarıyor,” araştırmacılar yazıyor.

IBM, kuantum hesaplamaya yönelik modüler yaklaşıma tamamen yatırımda. Burada gösterilen qubit’ler ve L-kuplörler, şirketin ağustos ayında ortaya çıkardığı buzdolabı benzeri kriyojenik sistemlerin içine yerleştirilmesi amaçlanıyor.

Birimi qubit’leri kuantum hesaplam için gereken ultra-soğuk sıcaklıklarda koruyabiliyor ve artık iç elektronik tesisatın pratikte nasıl çalışacağına dair çok daha iyi bir fikir edinmiş bulunuyoruz.

Nihai hedef, bu kriyojenik birimlere yüzlerce kuantum çipini birbirine bağlamak – derin uzaydan 180 kat daha soğuk sıcaklıklara kadar soğutulan bu birimlerde – ve oradan 2029’a kadar hataya dayanıklı ilk kuantum bilgisayarı sunmak.

“Bu kriyojenik modüllerin başarılı şekilde bağlanması ve çalıştırılması, bu yönde atılmış büyük bir adım olduğunu ve kuantum donanımı, yazılımı ve algoritmalarındaki süregelen yeniliklerle paralel olarak ilerlememizi hızlandıracak,” diyor IBM Araştırmalar Direktörü Jay Gambetta; çalışmaya doğrudan katılmayan Gambetta.

Bu kuantum hesaplam sistemleri için doğru yönde bir adım, ancak yapılacak çok iş hâlâ var. Araştırmacılar, sinyal kalitesini etkileyen manyetik girişim gibi konuları fark etti; bu L-kuplörlerin gerçekten kullanıma hazır olması için ek verimlilik iyileştirmeleri gerekecek.

Kuantum hesaplama geliştirirken, bilgi aktarımı ve hata düzeltmesinden hesaplama hızına ve donanımın pratik gerekliliklerine kadar göz önünde bulundurulacak sersemletici sayıda faktör var, ancak bu tür her adım – tıpkı bu adım gibi – bizi bir sonraki nesil performans hesaplamaya bir adım daha yaklaştırıyor.

“Bu dört yüksek doğruluklu L-kuplör, modüler kuantum bilgisayarlara yönelik ölçeklenebilir kuantum bağlantıları için pratik bir yol oluşturuyor,” araştırmacılar yazıyor.

Araştırma henüz akran değerlendirmesinden geçmedi, ancak ön baskı arXiv üzerinde mevcut.

Bu makale Rebecca Dyer tarafından doğrulandı ve Rebecca Dyer tarafından düzenlendi. Sürecimize övünürüz, ancak yine de yalnızca insanız. Bir hata fark ederseniz, lütfen bize bildirin.