Şirket, kuantum hata düzeltme sorununu çözdüğünü ve 2028’e kadar modüler yapıda bir sistem inşa edeceğini duyurdu.
IBM, 2028 yılına kadar hataları düzeltebilen, büyük ölçekli bir kuantum bilgisayar geliştirmeyi hedeflediğini açıkladı. Şirket, “Starling” adını verdiği bu yeni sistemin, 2029’da bulut üzerinden kullanıma sunulacağını belirtti.
“Starling” adlı bu bilgisayar New York eyaletindeki Poughkeepsie’de inşa edilecek bir veri merkezinde yer alacak. Her biri özel çiplerden oluşan modüllerle yapılandırılacak sistem, IBM’in kuantum girişimlerinden sorumlu başkan yardımcısı Jay Gambetta’ya göre sektör için ciddi bir sıçrama anlamına geliyor.
Gambetta, kuantum hata düzeltme alanındaki en büyük teknik engelin aşıldığını belirterek, “Bilimsel keşifleri mühendisliğe taşıdık artık bu sistemi hayata geçirme aşamasındayız” dedi.
Hataları gerçek zamanlı tespit edip, düzeltiyor
Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarlardan farklı olarak bilgiyi 1 ve 0 yerine süperpozisyondaki “kübit”ler üzerinden işler ancak bu sistemler, fiziksel doğaları gereği hata yapmaya oldukça meyilli. Örneğin, bir kübit işlem yapılırken komşu kübitlerin de istemeden etkilenmesi gibi durumlar zamanla hata birikimine neden olur. Bu hatalar düzeltilmediği sürece, kuantum bilgisayarlar yüksek doğruluk gerektiren algoritmaları sağlıklı biçimde çalıştıramaz.
Bu yüzden kuantum bilişim alanında en büyük rekabet, hata düzeltme yöntemleri üzerinde yaşanıyor. Google’ın geliştirdiği “surface code” algoritması bir mantıksal kübiti depolamak için yaklaşık 100 fiziksel kübit kullanırken Amazon’un “Ocelot” sistemi bu sayıyı 9’a kadar düşürüyor. IBM, geliştirdiği özel hata düzeltme yöntemi sayesinde her bir mantıksal kübiti yalnızca 12 fiziksel kübit ile oluşturabiliyor. Bu yöntemin verimliliği Amazon’un sistemiyle benzer.
Starling’in öne çıkan özelliği, hataları gerçek zamanlı olarak saptayıp düzeltebilmesi. IBM, FPGA adlı geleneksel bir çip üzerinden hızlı şekilde çalıştırılabilen bir “decoding” algoritması geliştirdi.
IBM, Starling’in klasik bilgisayarların çözemeyeceği karmaşık problemleri çözebilecek kapasitede olacağını iddia ediyor. Sistem, 200 mantıksal kübit ile 100 milyon ardışık işlemi yüksek doğrulukla gerçekleştirebilecek. Mevcut kuantum sistemleri ise yalnızca birkaç bin işlemi gerçekleştirebiliyor.
Daha önce Google ve Amazon gibi şirketler, yalnızca bir mantıksal kübit üzerinde küçük ölçekli hata düzeltme denemeleri yaptı. Yine de bazı uzmanlara göre, pratik anlamda faydalı algoritmaların çalışabilmesi için milyar seviyesinde mantıksal işlem kapasitesine ulaşmak gerekiyor.
Önce Loon adlı çiple hatasız bilgi saklama test edilecek. Ardından 2026’da işlem yapabilen Kookaburra modülü üretilecek. 2027’de ise iki Kookaburra birleştirilerek daha büyük bir sistem olan Cockatoo kurulacak. Bu aşamalar başarıyla geçilirse yaklaşık 100 modül bir araya getirilerek Starling oluşturulacak.
IBM ayrıca Starling sonrasında “Blue Jay” adlı başka bir sistem kurmayı planlıyor. Blue Jay, 2 bin mantıksal kübit içerecek ve bir milyar mantıksal işlem yapabilecek kapasitede olacak.
Kaynak: MIT Technology Review
