Waterloo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kuantum bilgisayarlarının performansını ölçmek için evrensel standartlar oluşturmanın yolunu açabilecek bir yöntem geliştirdiler.
Döngü Kıyaslama adı verilen yeni yöntem, araştırmacıların ölçeklenebilirlik potansiyelini değerlendirmelerini ve bir kuantum platformunu diğerleriyle karşılaştırmasını sağlar.
Waterloo Matematik ve Kuantum Hesaplama Enstitüsü Yardımcı Doçent Joel Wallma: ”Bu bulgu, büyük ölçekli, pratik bir kuantum bilgisayarı oluşturmaya doğru uzun bir yol kat edebilir. Kuantum sistemlerdeki hataları karakterize etmek ve düzeltmek için tutarlı bir yöntem, kuantum işlemcisi için standardizasyon sağlıyor.”
Döngü Kıyaslama; kuantum bilgisayar kullanıcılarının rekabet eden donanım platformlarının karşılaştırmalı değerini belirlemelerine ve her platformun ilgilendikleri uygulamalarına sağlam çözümler sunma yeteneklerini artırmalarına yardımcı olan bir çözüm sunar.
Atılım, kuantum hesaplama yarışının hızla ısınması ve bulut sayısının hızla artmasıyla ortaya çıkıyor. Sadece geçen ay, Microsoft, IBM ve Google’dan önemli duyurular yapıldı.
Bu yöntem, toplam hata olasılığını belirler. Bu, döngü kıyaslama işleminin ilk çapraz platform sağladığı anlamına gelir.
Kuantum bilgisayarları; kuantum mekaniği sayesinde, temelde daha güçlü bir hesaplama yöntemi sunar. Geleneksel veya dijital bir bilgisayarla karşılaştırıldığında; kuantum bilgisayarlar belirli türdeki sorunları daha verimli bir şekilde çözebilir. Bununla birlikte; kuantitler (kuantum bilgisayardaki temel işlem birimi) kırılgandır; sistemdeki herhangi bir kusur veya gürültü kaynağı, kuantum hesaplamaları altında yanlış çözümlere yol açan hatalara neden olabilir.
Sadece bir veya iki litre olan küçük ölçekli bir kuantum bilgisayar üzerinde kontrol sahibi olmak; daha büyük ve daha iddialı bir çalışmanın ilk adımıdır. Daha büyük bir kuantum bilgisayar; yeni farmasötik ilaçları keşfetmek için makine öğrenmesi veya karmaşık sistemler simülasyonu gibi giderek daha karmaşık görevleri gerçekleştirebilir. Daha büyük bir kuantum bilgisayar mühendisliği zordur. Kubitler eklendiğinde ve kuantum sistemi ölçeklendiğinde hata yolu spektrumu daha karmaşık hale gelir.
Bir kuantum sistemini karakterize etmek; işlemcinin görevleri veya hesaplamaları yapıp yapmadığını belirten gürültü ve hataların bir profilini çıkarır. Var olan herhangi bir kuantum bilgisayarının karmaşık bir sorun için performansını anlamak veya hataları azaltarak, kuantum bir bilgisayarı büyütmek için, öncelikle sistemi etkileyen tüm önemli hataları karakterize etmek gerekir.
Wallman, Emerson ve Innsbruck Üniversitesi’ndeki araştırmacılar; kuantum bilgisayarı etkileyen tüm bu hata oranlarını değerlendirmek için bir yöntem belirledi. Innsbruck Üniversitesi’ndeki iyon tuzağı; kuantum bilgisayarı için bu yeni tekniği uyguladılar ve kuantum bilgisayarının boyutu olumlu sonuçlar verdikçe; hata oranlarının artmadığını buldular.
Wallman: “Döngü Kıyaslama, kuantum bilgisayarınızın genel tasarımını yükseltmek için doğru yolda olup olmadığınızı güvenilir bir şekilde kontrol etmenin ilk yöntemidir. Bu sonuçlar önemlidir, çünkü tüm kuantum hesaplama platformlarındaki hataları karakterize etmek için kapsamlı bir yol sağlarlar.”