Cade Metz / New York Times
Michel H. Devoret, kırk yılı aşkın süre önce yürüttüğü deneylerle bu yılın Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan üç fizikçiden biriydi.
1980’lerin ortasında California Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Devoret, kuantum mekaniğinin çıplak gözle görülebilecek kadar büyük elektrik devrelerinde de gözlemlenebileceğini gösterdi.
Cep telefonlarından fiber optik kablolara kadar pek çok teknolojinin temelini atan bu keşif, önümüzdeki yıllarda kuantum bilgisayarların bugünkü sistemlerden katbekat güçlü hale gelmesiyle çok daha büyük sonuçlar doğurabilir. Bu da yeni ilaç ve aşıların keşfinden, dünyanın sırlarını koruyan şifreleme tekniklerinin çözülmesine kadar pek çok alanda devrim anlamına gelebilir.
Çarşamba günü Devoret ve Santa Barbara yakınlarındaki Google laboratuvarındaki meslektaşları, kuantum bilgisayarlarının ilaç keşfi, yeni yapı malzemeleri tasarımı ve diğer alanlarda ilerlemeyi hızlandırabilecek yeni bir algoritmayı başarıyla çalıştırdıklarını açıkladı.
13 bin kat daha hızlı
Nature dergisinde yayımlanan makaleye göre, kuantum mekaniğinin sezgilere aykırı özelliklerinden yararlanan Google’ın makinesi, klasik fiziğin sınırlarında çalışan bir süperbilgisayardan aynı algoritmayı 13 bin kat daha hızlı yürüttü.
2023’te Google’a katılan Devoret, “Gelecekte daha büyük kuantum bilgisayarlara sahip olduğumuzda, klasik algoritmalarla hesaplanması imkânsız işlemleri gerçekleştirebileceğiz” şeklinde konuştu.
Kuantum hesaplama hâlâ deneysel bir teknoloji olsa da Google’ın “Quantum Echoes” adını verdiği bu yeni algoritması, bilim insanlarının kuantum bilgisayarların klasik cihazların çözemeyeceği bilimsel problemleri çözebilmesini sağlayacak teknikleri hızla geliştirdiğini gösteriyor.
“Bu anlamlı bir teknolojik ilerleme” diyen California Üniversitesi'nde fiziksel bilimler, elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Prineha Narang, şöyle devam etti: “Uzun süredir donanım alanında ilerlemeler duyuyorduk ve bir ara algoritmaların geride kalacağından endişeliydim. Ancak artık bunun böyle olmadığını gösterdiler”
Çin kuantum araştırmaları için 15 milyar dolar ayırdı
Google’ın kuantum araştırmaları, Microsoft ve IBM gibi devlerin yanı sıra çok sayıda girişim, üniversite ve Çin’de hızla ilerleyen projelerle rekabet ediyor. Çin hükümeti kuantum araştırmalarına 15,2 milyar dolardan fazla kaynak ayırmış durumda.
Dizüstü veya akıllı telefon gibi klasik bir cihazda silikon çipler verileri “bit” olarak depolar. Her bit ya 1 ya da 0 değerini taşır. Çipler bu bitleri toplayarak veya çarparak hesaplamalar yapar.
Buna karşın bir kuantum bilgisayar, sezgileri altüst eden yollarla işlem yapar.
Kuantum mekaniğinin yasalarına göre — yani çok küçük ölçekteki fiziğe göre — tek bir nesne aynı anda iki farklı nesne gibi davranabilir. Bilim insanları bu olgudan yararlanarak aynı anda hem 1 hem de 0 değerini taşıyabilen “kuantum bitler” ya da “qubitler” oluşturur.
Bu da qubit sayısı arttıkça kuantum bilgisayarın üstel biçimde daha güçlü hale gelmesi anlamına gelir.
Devoret, 1980’lerde Berkeley’de John M. Martinis ve John Clarke ile birlikte, kuantum mekaniğinin sezgilere aykırı özelliklerinin sadece atomaltı parçacıklarla sınırlı olmadığını, elektrik devrelerinde de ortaya çıkabileceğini gösterdi.
Devoret “İlk kez elektrik devrelerinden atomlar inşa edilebileceğini gösterdik” şeklinde konuştu.
Bu keşif, Google, IBM ve birçok şirketin kuantum bilgisayarlarını çalıştırmak için kullandığı “süperiletken qubitler”in temelini oluşturdu. Bu teknoloji, belirli metallerin aşırı düşük sıcaklıklara kadar soğutulmasıyla, atomaltı parçacıklar gibi davranmalarını sağlıyor.
Kuantum bilgisayarlar çok hata yapıyor, şimdilik
Bugünkü kuantum bilgisayarlar hâlâ çok fazla hata yapıyor. Ancak son dönemdeki hata düzeltme gelişmeleri sayesinde birçok bilim insanı teknolojinin on yılın sonuna kadar vaat ettiği potansiyele ulaşabileceğine inanıyor.
Google geçen yıl, kuantum bilgisayarının son derece karmaşık bir matematiksel hesaplamayı beş dakikadan kısa sürede tamamladığını açıklamıştı. Aynı testi bir süperbilgisayarın tamamlaması 10 septilyon yıl — yani bilinen evrenin yaşını milyarlarca trilyonla çarpmak kadar uzun — sürecekti.
Bu “kuantum üstünlüğü” anı, teknolojinin klasik bilgisayarların gücünü aşmaya başladığını gösterdi. Ancak Google’ın “Willow” adlı çipine dayanan bu hesaplamanın pratik bir kullanımı yoktu.
Google ve rakipleri hâlâ kuantum bilgisayarların kimya veya yapay zeka gibi alanlarda klasik makinelerin ötesine geçtiği o dönüm noktasını bekliyor.
“Kuantum bilgisayarların vaadinin açığa çıkması için, sadece bu bilgisayarlar sayesinde keşfedilmiş bir ilacın üretilmesi gerekiyor” diyen Narang şöyle devam etti: “İşte o zaman yapılan tüm yatırımların karşılığını aldığımızı söyleyebiliriz”
Google’ın yeni algoritması bu yönde bir adım. Şirket, aynı gün arXiv araştırma sitesinde yayımladığı başka bir makalede, algoritmanın nükleer manyetik rezonans (NMR) olarak bilinen bir tekniği geliştirmeye yardımcı olabileceğini gösterdi.
NMR, hastalıklarla savaşacak yeni ilaçlardan, otomobil ve bina yapımında kullanılacak yeni malzemelere kadar her şeyi geliştirmede kritik bir araç. Berkeley’de kimya profesörü ve NMR uzmanı olan Ashok Ajoy, Google araştırmacılarıyla birlikte çalıştığı bu yeni makalede, tekniğin Alzheimer gibi hastalıkların anlaşılmasına ya da tamamen yeni metallerin üretilmesine katkı sağlayabileceğini belirtti.
Ajoy “Bu, kuantum bilgisayarın gücünü ortaya koyuyor. Henüz erken günlerdeyiz, ama ufuk gerçekten heyecan verici” şeklinde konuştu.
© 2025 The New York Times Company
