Fizik-Kimya-Matematik
Dr. Mahir E. Ocak
23/07/2021 - 09:00

En Küçük Kuantum Bilgisayarı Geliştirildi

Avusturya, İsviçre ve Almanya’daki çeşitli enstitülerde çalışan bir grup araştırmacı, bugüne kadar geliştirilmiş en küçük kuantum bilgisayarını ürettiklerini açıkladı.

Uzun zamandır çalışma ilkesi kuantum mekaniği ile açıklanan, belirli görevleri klasik bilgisayarlardan çok daha hızlı gerçekleştirebilecek kuantum bilgisayarları üzerine araştırmalar yapılıyor. Ancak henüz pratik amaçlar için kullanılabilecek, klasik bilgisayarlardan daha hızlı çalışan kuantum bilgisayarları geliştirilebilmiş değil.

Bilgi; klasik bilgisayarlarda “0” ve “1” değerlerini alabilen bitlerde, kuantum bilgisayarlarında ise kübitlerde (kuantum bitlerde) kodlanır. Kuantum bilgisayarlarının kapasitesinin klasik bilgisayarlarınkinin üzerine çıkabilmesi için aşılması gereken en büyük sorunlardan biri, çok sayıda kübitin nasıl bir araya getirilip uyumlu bir biçimde çalıştırılabileceğidir. Bir kuantum bilgisayarının belirli bir görevi klasik bilgisayarlardan daha hızlı yapabilmesi için en azından milyonlarca kübite sahip olması gerektiği tahmin ediliyor. Günümüzün en gelişmiş kuantum bilgisayarlarının sahip olduğu kübitlerin sayısı ise onlarla ifade ediliyor.

Bir sistemin uzun süre klasik fizik yasalarıyla açıklanamayacak davranışlar sergilemesi ancak çevresiyle etkileşmesinin engellenmesiyle mümkündür. Çok sayıda kübit içeren bir kuantum bilgisayarının da çevresinden yalıtılması gerekir.

Bugüne kadar geliştirilmiş kuantum bilgisayarlarında bilginin kodlandığı ve hesaplamaların yapıldığı kübitleri çevreden yalıtmak için oda büyüklüğünde devasa sistemler kullanılıyordu. Dr. Ivan Pogorelov ve arkadaşları ise yakın zamanlarda standart büyüklükte, iki rafın içine sığabilen bir kuantum bilgisayarı geliştirmeyi başardı. 

Yeni geliştirilen bilgisayarda kübit görevi gören 50 kalsiyum iyonu elektrik alanlar yardımıyla bir hacmin içine hapsediliyor. Kübitlere bilginin kodlanması ve kübitlerden sonuçların okunması lazerlerle yapılıyor. Bilgisayarın çalışması ve uzaktan kontrol edilmesi için gerekli tüm donanım ise alüminyum kutuların içerisindeki modüllerde bulunuyor. 

Physical Review X’te yayımlanan makalede kuantum bilgisayarının 24 kübitin aynı anda kullanıldığı bir hesaplama ile test edildiği ve performansının kendisinden çok daha büyük, en gelişmiş kuantum bilgisayarlarıyla benzer olduğu belirtiliyor.

Geliştirilen bilgisayarın dayanıklı olduğu, kolayca değiştirilebilecek parçalardan oluştuğu ve az bakım gerektirdiği söyleniyor. Ayrıca bilgisayarın bulut tabanlı sistemler aracılığıyla tüm dünya genelinde insanlar tarafından kullanılabileceği belirtiliyor.

Fizik-Kimya-Matematik

Denklemin meşhuru mu olur demeyin, bazen çok basit gibi görünen bir eşitliğin etkisi çok büyük veya ve uygulama alanları çok geniş olabilir. Meşhur denklemlere geçmeden önce denklem” kavramı üzerinde duralım.

Bu yazıda Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü sonucunda oluşan, kendisi zayıf olsa da büyük ölçekli atmosfer hareketlerine yol açan Coriolis kuvvetini ve nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışacağız.