Microsoft yeni kuantum çipini tanıttı

Teknoloji devi Microsoft, yeni kuantum çipinin önceki versiyona kıyasla çok daha güvenilir olduğunu ve bunun üç yıl içinde ticari açıdan faydalı sorunları çözebilecek bir kuantum bilgisayarının önünü açacağını duyurdu.

Kuantum bilgisayarlarının temelini oluşturan ve günümüz makinelerinin çözemediği soruları yanıtlama potansiyeli taşıyan kuantum bitleri (kübit), hassas ve istikrarsız yapılarıyla biliniyor. Microsoft, "Majorana 2" adlı yeni çipindeki kübitlerin, Majorana 1'deki gibi milisaniyeler yerine ortalama 20 saniye boyunca hayatta kalabildiğini bildirdi.

Bu durum, yeni çipin bin kat daha güvenilir olduğu anlamına geliyor. Teknoloji devi, bu performans artışını her gün şarj edilmesi gereken bir telefon ile birkaç yılda bir şarj ihtiyacı duyan bir telefon arasındaki farka benzetti.

Microsoft Kuantum Kurumsal Başkan Yardımcısı Zulfi Alam, 2029 yılında ticari olarak uygulanabilir ve makul sorunları çözebilecek bir kuantum makinesine sahip olacaklarını belirtti. Ancak Alam, böyle bir cihazın milyonlarca kübit gerektireceğini, mevcut çipte ise yalnızca 12 kübit bulunduğunu ve bu nedenle daha büyük ilerlemelere ihtiyaç duyulduğunu ekledi. Şirket, ticari gizliliği gerekçe göstererek keşfettiği tüm detayları kamuoyuyla paylaşmadığı için iddiaların değerlendirilmesi zor görünüyor.

Fizikte "inanç" tartışması ve bilimsel itirazlar

Microsoft, kuantum bilgisayarlarına yönelik "topolojik" olarak bilinen bir yaklaşımı 20 yıldır sürdürüyor. Şirketin bu yaklaşımı, ilk kez 1930'larda İtalyan fizikçi Ettore Majorana tarafından tahmin edilen ve o zamana kadar sadece teoride var olan yarı parçacığın özelliklerinden yararlanmaya dayanıyor. Bunun için sıvı, katı veya gaz gibi bilinen üç halden farklı, yeni bir maddenin halinin kullanılması gerekti.

Surrey Üniversitesinden fizik profesörü Paul Stevenson, araştırmanın iddiaları karşılaması durumunda teknoloji devinin zaman çizelgesinin makul göründüğünü belirtti. Stevenson, Microsoft'un uygulanabilir topolojik kübitler üretme girişiminde bir sıçrama yapmış gibi göründüğünü, başarılı olmaları halinde kuantum bilgisayarı olmayan bir oyuncudan, yeni nesil hataya dayanıklı makineler yapma yarışında ciddi bir aktöre dönüşeceklerini ifade etti.

Microsoft'un topolojik kübitlere odaklanması zaman zaman tartışmalara yol açtı. Şirket, 2018 yılında Nature dergisinde yayımlanan ve Majorana'ya dair kanıtlar bulduğunu iddia ettiği bir makaleyi geri çekmek zorunda kaldı. Çalışmalarına devam eden şirket, ilk Majorana çipini 2025 yılında piyasaya sürdü ancak ikna olmayan uzmanların ciddi şüpheleriyle karşılaştı. St Andrews Üniversitesinden fizikçi Henry Legg, o dönem BBC'ye yaptığı açıklamada, Microsoft'un kuantum araştırmalarının bilimden kesin olarak uzaklaştığını ve "inanç" alanına girdiğini savundu.

Bugün ise Microsoft Kuantum ve Keşif Yönetici Başkan Yardımcısı Jason Zander, çalışmalarının arkasında yüzde yüz durduklarını bildirdi. Bilimsel titizliğe önem verdiklerini ve fiziğin her zaman bir parçası olan tartışmaları memnuniyetle karşıladıklarını belirten Zander, insanlara makaleleri okumalarını ve derinlemesine bilgi verdikleri uzmanlarla konuşmalarını tavsiye etti.

Microsoft, ABD savunma araştırma ajansı DARPA tarafından yürütülen ve şirketin kuantum bilgisayar konseptini doğrulamayı amaçlayan kuantum geliştirme programının son aşamasında yer alıyor. Şirket, değerlendirme için ticari açıdan hassas materyaller de dahil olmak üzere tüm veri ve çalışmalarını DARPA ile paylaştığını duyurdu. Ancak duyuruyla birlikte yayımlanan makalenin henüz akran denetiminden (bağımsız uzmanlar tarafından incelenme süreci) geçmediği ve BBC'nin konuştuğu bilim insanlarının daha fazla bilgi talep ettiği aktarıldı.

Malzeme değişikliği performansı artırdı

İkinci nesil Majorana çipi, ilkiyle aynı ilkelere dayanıyor ancak bilim insanlarının süper iletken olarak alüminyum yerine kurşun kullanması nedeniyle daha etkili sonuçlar veriyor. Ekip, çalışmalarını geliştirmek ve hızlandırmak için yapay zeka kullansa da Zander, malzeme değiştirme fikrinin insan bilim insanlarından çıktığını vurguladı.

Microsoft'un hedeflediği zaman çizelgesi, kuantum bilgisayarlarının mikroplastiklerin temizlenmesi veya gıda üretimi için daha iyi gübreler geliştirilmesi gibi normal şartlarda çözülmesi onlarca yıl sürebilecek sorunları üstlenme olasılığını doğuruyor. Zander; insanların, yapay zekanın ve kuantum bilgisayarlarının birlikte rol oynayacağı bir gelecek öngörüyor. Kübitle ilgili kalıcı kimyasalların veya mikroplastiklerin temizlenmesi gibi konuların geleneksel yöntemlerle 15 ila 30 yıl süreceğini, bu zaman döngüsünü yapay zeka destekli insan emeğiyle olabildiğince sıkıştırmak istediklerini ifade eden Zander, amacın insanları devre dışı bırakmak değil, topluma fayda sağlayacak araçlar sunmak olduğunu belirtti.

Ancak bu sürecin önündeki en temel engel, kuantum bilişiminin doğasındaki zorluklar olarak kalmaya devam ediyor. Kübitler son derece kırılgan bir yapıda bulunuyor; sıcaklıktaki ufak değişiklikler veya küçük bir titreşim bile onları etkileyerek hatalara yol açabiliyor. Kübitleri daha uzun süre çalışır durumda tutmak, tüm kuantum endüstrisi için büyük bir zorluk teşkil ediyor.

Kuantum makineleri henüz gelişiminin çok başında yer alıyor ve birçok şirket ölçeklenebilir bir bilgisayar inşa etmek için yarışsa da henüz kimsenin bunu başardığı bilinmiyor.

Google DeepMind'ın kurucu ortağı Sir Demis Hassabis de "The Infinity Mind" kitabında yazar Sebastian Mallaby'ye verdiği demeçte, klasik bilgisayarların sınırının ne olduğunu henüz bilmediklerini belirterek günümüz bilgisayarlarının henüz gözden çıkarılmaması gerektiğine işaret etti.