Qubit atılımı kuantum bilgisayarlarının inşasını kolaylaştırabilir. Kendi hatalarını düzelten kuantum bilgisayarlar genellikle yüz binlerce kübit gerektirir. Başlangıç şirketi Nord Quantique, bu sayıyı önemli ölçüde azaltabileceğini iddia ediyor. Ancak birçok zorluk devam ediyor.
Kanadalı bir kuantum hesaplama girişimi, yeni kübitinin çok daha küçük ve daha ucuz hatasız kuantum bilgisayarlarına olanak sağlayacağını iddia ediyor. Ancak oraya ulaşmak zorlu bir mücadele olacak.
Qubitler ile kuantum bilgisayarlar
Kendi hatalarını düzeltmek için, geleneksel bir bilgisayar bilgilerin kopyalarını birden fazla yere kaydeder, bu uygulamaya yedeklilik denir. Kuantum bilgisayarların kendi yedeklilik versiyonlarını elde etmeleri için, genellikle çok sayıda ek kuantum biti veya kübite ihtiyaç duyarlar.
Şimdi, Nord Quantique’deki Julien Camirand Lemyre ve meslektaşları, bu sayıyı yalnızca yüzlere düşürmelerine izin vereceğini söyledikleri bir kübit yarattılar. Araştırmacılar: “Donanımımızın arkasındaki temel fikir… içsel yedekliliğe sahip kübitlere sahip olmaktır” diyor.
Kübitlerin, minik süperiletken devreler ve aşırı soğuk atomlar gibi birkaç rekabet eden versiyonu var. Nord Quantique’in kübiti, mikrodalga radyasyonuyla dolu bir süperiletken boşluktur: Bu radyasyonu taşıyan parçacıklar, fotonlar, ileri geri sıçradıkları boşluğun içinde hapsolurlar ve bilgi, kuantum durumlarına kodlanabilir.
Benzer kübit tasarımları daha önce de yapılmıştı, ancak yenisi “çok modlu kodlama” ile ilk olanıdır. Bu, araştırmacıların fotonun birkaç özelliğini aynı anda kullanarak bilgi depoladığı anlamına gelir. Bu, söz konusu verileri yaygın kuantum bilgisayar hatalarına karşı daha dayanıklı hale getiren bir kodlama yöntemidir.
Maryland Üniversitesi’nden Victor Albert, kuantum hata düzeltmesinin ya daha fazla kübit gerektirdiğini, böylece bilginin tek bir kübit yerine birbirine bağlı kübitlerden oluşan bir grupta depolanabileceğini ve sistemin herhangi bir kübitin arızasından korunabileceğini ya da her kübitin, bilginin içinde depolanma biçimi anlamında “daha büyük” olmasını gerektirdiğini söylüyor. Yeni kübit, ikinci tekniği kullanıyor, yani bilgiyi etkili bir şekilde dört boyutlu olan matematiksel bir alanda depoluyor diyor.
Bu nedenle Nord Quantique projelerihata toleranslı kuantum bilgisayarlarının, bugüne kadar yapılmış en gelişmiş olanlar gibi süperiletken devrelerden yapılmış kübitler kullananlardan 50 kata kadar daha küçük olacağı. Ayrıca şirket, kübitleriyle yapılmış makinelerin bu diğer makinelerin yalnızca onda biri kadar güç tüketeceğini tahmin ediyor.
