Potansiyel olarak devrim niteliğindeki yeni kuantum hesaplama teknolojisinde, bir makinenin verileri işlemek için kullandığı kübit sayısı önemli olan tek faktör değil. Ancak bu büyük bir mesele ve Intel, geleneksel bilgisayarlara mümkün olduğunca yakın kalma stratejisinin uzun vadede büyük qubit sayımları sağlayarak karşılığını sağlayacağına inanıyor.
Intel, bazı önlemleriyle kuantum bilgisayar geliştirmede rakiplerinin gerisinde kalıyor. Yeni pil veya güneş paneli malzemeleri geliştirmek, gübre üretimini daha ucuz hale getirmek, finansal yatırımları optimize etmek, daha iyi su geçirmez giysiler geliştirmek ve bugünün şifrelemesini kırmak gibi işlerde kuantum bilgisayarların vaadini yerine getirmek için sonunda yeterli kapasiteye sahip olacak kuantum bilgisayar işlemcileriyle onları atlamayı umuyor. Kuantum bilgisayarlar ayrıca AI’i hızlandırmak için umut vaat ediyor.
Kuantum hesaplama, ultrasmall‘ın tuhaf fiziğine dayanıyor. Geleneksel bilgisayarlar, verileri sıfır veya bir depolayan bitlerde depolar, ancak kuantum bilgisayarların verileri depolamak ve işlemek için kullandığı temel unsur olan qubit, süperpozisyon adı verilen bir fenomen aracılığıyla sıfır ve bir’in tuhaf bir kombinasyonunu depolayabilir. Ve çoklu kübitler dolaşabilir ve hesaplama kaderlerini bazı hesaplama görevlerini önemli ölçüde hızlandıracak şekilde iç içe geçirebilir.
Intel Baş Teknoloji Sorumlusu Greg Lavender, Çarşamba günü Intel’in İnovasyon konferansında yaptığı bir konuşmada, “Etkili bilgi işlem iş yüklerine ulaşmak için milyonlarca qubit’e ve milyonlarca hata düzeltme qubit’e ölçeklendirmeniz gerekiyor.” dedi.
Zafer ilan etmek için henüz çok erken, ancak CCS Insight analisti James Sanders, Intel‘in yaklaşımının en azından umut verici olduğuna inanıyor. “Intel’in silikon etrafında bir qubit oluşturmak için üretimde onlarca yıllık deneyimden yararlanmaya çalıştığı fikri kaçınılmaz olarak işe yarayacaktır. Pazar lideri olacak mı bilmiyorum.” dedi.
Önce kuantum kalitesi, daha sonra ölçek
Intel rakiplerinin düzinelerce qubit’li makineleri var, Intel Labs Direktörü Rich Uhlig’in Innovation’da gösterdiği Intel’in Tunnel Falls kuantum işlemcisinde yer alan 12’nin çok üzerinde.
Qubitler, hesaplamaları raydan çıkaran dış kuvvetler tarafından kolayca rahatsız olan uçucu yaratıklar. Bu durumu ele almak için uygulanacak yaklaşım, birden fazla fiziksel kübiti, iş parçacığını hızlı bir şekilde kaybetmeyen daha büyük bir düzeltilmiş qubit’te bir araya getirmektir. Ancak hata düzeltmesi, kuantum bilgisayarların daha fazla qubit’e ihtiyaç duyduğu anlamına geliyor.
Uhlig, “Başka bir tane üzerinde çalışıyoruz.” dedi, ancak qubit sayısını paylaşmayı reddetti. “Kaç tane olduğunu söylemeyeceğim. Bizim için, sayıdan çok kaliteyle ilgili.” dedi.
Tunnel Falls işlemcilerle süslenmiş 300 mm’lik bir silikon gofret, toplam 24.000 qubit barındırıyor. Intel İcra Kurulu Başkanı Pat Gelsinger, Salı günü açılış konuşması sırasında bir tane gösterdi, ancak Intel qubitlerin kalitesini iyileştirene kadar bu biraz akademik bir sayı. Kalite faktörleri arasında qubit işlemlerinin güvenilirliğinin iyileştirilmesi, işlemci içindeki qubit’ler arasındaki bağlantının artırılması ve daha sonra hata düzeltmesinin ele alınmasının yer aldığını söyledi.
Intel ayrıca Horse Ridge işlemcisini kullanarak qubit’leri kontrol etmek için daha iyi teknoloji üzerinde çalışıyor. Kuantum işlemcilerin bu kadar soğuk sıcaklıklarda çalışması gerektiğinden ve işlemciler atık ısıyı attığından oldukça karmaşık.
Birçok qubit türü
Kuantum hesaplamanın çalışması için donanımı yeterince soğutmak saatler sürdüğü için ürünleri test etmek de zor. Bu nedenle Intel, donanım geliştirmeyi hızlandırmak için bir seferde binlerce işlemciyi soğuk havalarda test edebilecek bir cihaz yaptı.
Geleneksel bilgisayarları yapmanın aşağı yukarı bir yolu var: silikon kristalli gofretlere kazınmış transistörler adı verilen veri işleme devre elemanları. Buna karşılık, şirketler bir kuantum bilgisayar inşa etmenin çok farklı yollarını araştırıyorlar. Hangi yolun hakim olacağı veya birden fazla yaklaşımın yakalanıp yakalanmayacağı henüz belli değil.
Intel, transmon qubits olarak da adlandırılan süper iletken qubit yaklaşımını keşfettikten sonra, bunun yerine zaten şirketin ekmek ve tereyağı olan geleneksel mikroişlemci üretimine yakın bir teknik seçti. Kubitin durumunu kaydetmek için spin adı verilen bir kuantum mekanik özelliği kullanan silikon çiplere yerleştirilen elektronları kullanıyor.
Gelsinger Salı günü yaptığı bir konuşmada, “Silikon qubitler üzerinde çalışan, halihazırda kullandığımız aynı işlemi ve malzemeleri kullanan, öncü kübitler oluşturmak için biraz ince ayar yapan tek şirketiz.” dedi. “Bunu çalıştırırsak, bunu geniş ölçekte yapabiliriz.”
Bu spin qubit’ler, Sanders’ın beklediği kuantum hesaplama ilerlemesini sağlamada rakip olabilir.
“2030 yılına kadar bugün kuantum hesaplama yeteneğini gölgede bırakacak bir transmon veya iyon tuzağı olmayan bir şey olacağına ikna oldum.” dedi.
