IBM ve kuantum girişimi Pasqal’dan araştırmacılar, kuantum bilgisayarlarının klasik sistemlerden daha iyi performans gösterdiği nokta olan kuantum avantajının ne zaman gerçekten geldiğini belirlemek için kriterler oluşturan bir teknik rapor yayınladı.
Kuantum klasik sistemleri geride bırakıyor
arXiv’de yer alan makalede, ilk iddialar ortaya çıktıkça kuantum avantajının nasıl tanınacağı ele alınıyor. İş birliğine dayalı araştırma, gerçek kuantum avantajının nasıl tespit edileceği sorusunu ele alıyor. Yazarlara göre kuantum avantajı, tek bir çığır açan an değil, kuantum hesaplamanın yeteneklerini topluca gösterecek bir dizi doğrulanmış hipotez.
Yazarlar, “Kuantum avantajını, kuantum bilgisayarında bir görevi iki temel kriteri karşılayacak şekilde yürütme yeteneği olarak tanımlıyoruz. Birincisi, kuantum bilgisayarının çıktısının doğruluğu titizlikle doğrulanabilir. İkincisi, bu işlem, yalnızca klasik hesaplamayla elde edilebilecek olandan daha üstün verimlilik, maliyet etkinliği veya doğruluk gösteren bir kuantum ayrımı ile gerçekleştirilir” dedi.
Araştırmacılar, kuantum topluluğunun 2026 yılı sonuna kadar ilk kesin kuantum avantajlarını ortaya çıkaracağını öngörüyor. Bu avantajların, kuantum bilgisayarlarının tek başına çalışması yerine, kuantum sistemlerinin klasik iş akışlarını desteklediği hibrit yaklaşımlardan geleceğini vurguluyorlar.
İlk kuantum avantajı iddialarını ortaya koyma olasılığı en yüksek olan üç sorun alanı belirlenmiştir: Örnekleme problemleri, varyasyonel problemler ve gözlemlenebilirlerin beklenti değerlerinin hesaplanması. Varyasyonel problemler ve beklenti değeri hesaplamaları, sonuçları daha kolay doğrulanabildiği için özellikle umut verici kabul edilmektedir.
Beyaz bültende, kuantum avantajı elde etmek için gereken teknik gereksinimler özetlenmektedir: Performanslı kuantum donanımı, senkronize klasik-kuantum hesaplama altyapısı ve hassas kuantum devreleri çalıştırma yöntemleri. Kuantum devrelerindeki gürültünün etkilerini azaltan hata azaltma teknikleri, tam hata düzeltmesi mümkün olmadan önce kuantum avantajı elde etmek için gerekli olarak tanımlanmaktadır.
Gerçek dünyadan birkaç örnek, kuantum bilişiminin iş potansiyeline işaret ediyor. Girişim şirketi Kipu Quantum, kuantum algoritmalarının karmaşık iş optimizasyonu sorunlarını geleneksel hesaplama yöntemlerinden daha hızlı çözdüğünü ve şirketlere planlama, lojistik ve kaynak tahsisi zorluklarına daha hızlı çözümler sunabileceğini bildirdi. Q-Ctrl, kuantum bilişiminin tedarik zinciri yönetimi ve operasyonel planlamada yaygın olan kısıtlı optimizasyon sorunlarının nasıl üstesinden gelebileceğini gösterdi.
