Modern bilgisayar teknolojisinin sonlarını zorlayan kuantum sistemleri, yıllardır çözülmesi beklenen çok hassas bir meseleyle karşı karşıyaydı. Mutlak sıfıra yakın dondurucu soğuklukta çalışan bu makineler, etraftaki en ufak bir titreşimden yahut elektriksel gürültüden etkilenerek hesaplamalarında yanlışlar yapıyordu.
IBM ve RWTH Aachen Üniversitesi araştırmacıları, bu dijital gürültüyü dizginlemek ismine “Nature Communications” mecmuasında yayımlanan çalışmalarında ihtilal niteliğinde bir adım attı. Geliştirilen yeni usul, üstün iletken kuantum işlemcilerdeki doğruluk oranını daha evvel ulaşılamamış bir düzeye taşıyor.
Kuantum bilgisayarların temel taşı olan kübitler, tabiatları gereği son derece kırılgan yapılar stantlar. Bilim insanları, bu kırılganlığı aşmak için fizikî kübitleri bir ortaya getirerek “mantıksal kübit” kümeleri oluşturuyor. Bu strateji, bir kübit yanılgı yapsa bile başkalarının hakikat bilgiyi müdafaasını hedefleyen bir güvenlik ağı fonksiyonu görüyor. Lakin sistem büyüdükçe, kübitlerin kendi ortalarındaki etkileşimden doğan ve “ZZ etkileşimi” olarak bilinen özel bir gürültü tipi, hesaplamaların doğruluğunu tehdit etmeye devam ediyordu. İşte tam bu noktada araştırmacılar, gürültüyü şimdi oluşmadan bastıran hibrit bir protokolü devreye soktu.
“Normalizer Dynamical Decoupling” (NDD) ismi verilen bu yeni yaklaşım, klâsik yollardan farklı bir yol izliyor. Eski tekniklerde fizikî katmanda kullanılan ağır mikrodalga darbeleri, sisteme faydadan çok gürültü getiriyordu. Yeni protokol ise bu darbeleri mantıksal kübit katmanında, matematiksel bir ritimle uygulayarak donanım koduyla tam ahenk sağladı. Bu matematiksel dokunuş, sistemin çok daha kararlı çalışmasına imkan tanıdı.
Elde edilen sonuçlar kuantum dünyasında heyecan yaratmış durumda. Daha evvel %93 düzeylerinde takılan süreç doğruluğu, bu formülle %98,05 üzere rekor bir noktaya ulaştı. Üstelik bu yüksek doğruluk oranı, kuantum ölçeğinde hayli uzun bir mühlet kabul edilen 55 mikrosaniye boyunca korunabildi. Bu müddet zarfında, datalar bozulmadan yaklaşık 5.500 sürecin gerisi arkasına gerçekleştirilmesi artık mümkün hale geldi.
Klasik üstün bilgisayarların trilyonlarca yılda bitiremeyeceği karmaşık sorunları saniyeler içinde çözme potansiyeli taşıyan kuantum bilgisayarlar için bu gelişme, gelecekteki gerçek kullanım alanlarına giden yolu yeterlice aydınlatabilir…
