Çinli araştırmacılar, Jiuzhang 4.0'ı tanıttı; bu fotonik kuantum bilgisayar, bir kıyaslama problemini dünyanın en güçlü klasik süper bilgisayarından çok daha hızlı çözdü. Makine, kuantum avantajının bir testi olan Boson örnekleme görevini saniyeler içinde tamamlarken, en hızlı klasik sistem bunun için binlerce yıl gerektirecekti. Bu sonuç, fotonik kuantum hesaplamada önemli bir sıçramaya işaret ediyor ve Çin'in bu alandaki öncü konumunu sağlamlaştırıyor.
Boson örnekleme ne anlama geliyor
Boson örnekleme, ayırt edilemeyen fotonların bir ağdan geçiş davranışını simüle eden özel olarak tasarlanmış bir problemdir. Klasik bilgisayarlar için son derece zordur çünkü olası sonuçların sayısı foton sayısıyla katlanarak artar. Ancak fotonların kendisini kullanan kuantum bilgisayarlar, hesaplamayı doğal olarak işleyebilir. Jiuzhang 4.0, klasik bir simülasyona ihtiyaç duymadan örneklemeyi doğrudan çalıştırmak için bir fotonik devre ve dedektör düzeneği kullanır.
Ne kadar hızlı?
Jiuzhang 4.0'ın arkasındaki ekip, kuantum bilgisayarın Boson örnekleme problemini bir saniyeden kısa sürede çözdüğünü bildirdi. Buna karşılık, 2025'in en gelişmiş klasik süper bilgisayarının aynı hesaplamayı tamamlaması için tahmini 10.000 yıl gerekecekti. Bu tür bir hızlanma — birçok büyüklük mertebesinde — araştırmacıların kuantum üstünlüğü olarak adlandırdığı şeydir, ancak problem kuantum sistemlerine göre uyarlandığı için bu terim tartışmalıdır.
Fotonik kuantum hesaplama neden önemli
Günümüzdeki çoğu kuantum bilgisayar süper iletken devrelere, tuzaklanmış iyonlara veya diğer katı hal platformlarına dayanır. Fotonik kuantum bilgisayarlar, manipüle edilmesi kolay ve yüksek hızlarda hareket eden ışık parçacıklarını kullanır. Ayrıca oda sıcaklığında çalışarak süper iletkenlerin gerektirdiği aşırı soğutmadan kaçınırlar. Bununla birlikte, fotonik sistemler tarihsel olarak foton sayısını ölçeklendirme ve düşük hata oranlarını sürdürme konusunda zorluk yaşamıştır. Jiuzhang 4.0, en azından Boson örnekleme için bu engellerden bazılarını aşmış görünüyor.
Çin'in fotonik kuantum hesaplamadaki liderliği
Jiuzhang 4.0, Çinli araştırmacılar tarafından geliştirilen bir dizi fotonik kuantum bilgisayarın en sonuncusudur. Önceki sürümler — Jiuzhang 1.0, 2.0 ve 3.0 — her biri foton sayısı ve hız konusunda rekorlar kırmıştı. 4.0 sürümü, Çin'in bu özel yaklaşımdaki hakimiyetini pekiştiriyor. Bu başarı, Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Birleşik Krallık gibi ülkelerin rakip kuantum teknolojilerine büyük kaynaklar aktardığı bir dönemde geliyor, ancak hiçbiri henüz Boson örnekleme görevinde bu performansı yakalayamadı.
Şimdiki zorluk, Jiuzhang 4.0'ı kıyaslama problemlerinin ötesine taşıyarak kimya veya malzeme bilimi için kuantum simülasyonu gibi gerçek dünya uygulamalarına yönlendirmektir. Araştırmacıların, fotonik kuantum bilgisayarların yalnızca özel testleri değil, klasik makinelerin çözemeyeceği faydalı problemleri de çözebildiğini göstermeleri gerekecek. Jiuzhang ekibinin, sonuçların bağımsız olarak doğrulanmasına olanak tanıyacak ayrıntılı bir makaleyi önümüzdeki aylarda hakemli bir dergide yayınlaması bekleniyor.
