Microsoft araştırmacılarının keşfettiği majorana sıfır modları kuantum bilgisayarları iyileştirebilir. Yeni parçacık, tartışmalara neden oldu.
Microsoft araştırmacıları, kuantum hesaplamadaki en büyük baş ağrılarından bazılarını çözebilecek yakalanması zor bir parçacığın kanıtını gördüklerine dair tartışmalı bir iddiada bulundu.
Kuantum bilgisayarlar, bilgileri kuantum bitleri veya kübitler kullanarak işliyor, ancak mevcut yinelemeler hataya açık olabiliyor.
Kuantum bilgisayarlara yeni parçacık güç verebilir
Microsoft Quantum’dan Chetan Nayak ve meslektaşları, gerçek parçacıklar değil, elektronlar gibi parçacıklar birlikte hareket ettiğinde ortaya çıkabilen kolektif titreşimler olan yarı parçacıklardan kübitler oluşturmaya yönelik önemli bir adım attıklarını söylüyor. Söz konusu yarı parçacıklar, kendi antiparçacıkları gibi hareket eden ve sıfıra eşit bir yüke ve enerjiye sahip olan Majorana sıfır modları olarak adlandırılıyor.
Microsoft araştırmacıları, oluşturdukları cihazların Majorana sıfır modlarıyla tutarlı davranışlar sergilediğini söylüyor. Bu cihazlar iki ana unsurdan oluşuyordu: son derece ince bir yarı iletken tel ve bir süper iletken alüminyum parçası.
Ekip, son deneylerinde topolojik boşluk protokolü olarak bilinen daha karmaşık bir değerlendirme kullandı. Bu testi başarılı bir şekilde geçmek için, bir cihazın telin her iki ucunda Majorana sıfır modlarının belirgin özelliklerini sergilemesi ve ayrıca benzersiz bir süperiletkenlik biçimiyle ilişkili belirli bir enerji aralığında elektron davranışı göstermesi gerekiyor.
Protokol, çeşitli cihazların yüzlerce bilgisayar simülasyonu kullanılarak araştırmacılar tarafından kapsamlı bir şekilde test edildi. Bu simülasyonlar, tellerde bulunan potansiyel safsızlıkları hesaba kattı. Simülasyonların ardından, protokol deneysel verilere uygulandı.
Nayak’a göre ekip, topolojik boşluk protokolünün gereksinimlerini başarıyla karşılayan herhangi bir cihaz için içinde bir Majorana sıfır modunun bulunmama olasılığının %8’den az olduğunu tespit etti.
Bu tezi çürütmeye yönelik yayınlar da yapıldı. sviçre’deki Basel Üniversitesi’nden Henry Legg ve meslektaşları yakın zamanda bir dizi hesaplama yayınladı. Bu özel testin tellerdeki safsızlıklar tarafından yanıltılabileceğini öne sürdü. Legg, topolojik boşluk protokolünün mevcut uygulamasının potansiyel boşluklardan tamamen arınmış olmadığını vurguluyor. Diğer araştırmacılar da benzer şüphelerini dile getirdi.
Ancak Microsoft ekibi, aygıtı bir kuantum bilgisayara daha çok benzetmeyi amaçlayarak, aygıtın karmaşıklığını geliştirmek için şimdiden ileriye bakıyor.