Kısa : IBM, Quantum Starling ile büyük ölçekli kuantum bilgisayarları geliştirmeyi planlıyor. Bu sistem, hata düzeltme ve enerji verimliliği ile mevcut makinelerden 20.000 kat daha fazla işlem yapabilecek.
IBM, dün Quantum Starling'e - büyük ölçekli ve hata toleranslı bir kuantum bilgisayarı - yönelik yol haritasını sundu. Bu sistem, günümüz kuantum makinelerinin 20.000 katı daha fazla işlem yapabilme kapasitesine sahip olacak şekilde duyuruldu ve New York Eyaleti'ndeki Poughkeepsie'de kurulan yepyeni kuantum veri merkezinde inşa edilecek.
2029 yılı için planlanan Quantum Starling, 200 mantıksal kubit içermeli ve 100 milyon kuantum işlemi gerçekleştirebilmelidir. Gelecekteki "Blue Jay" sisteminin temelini oluşturacak ve 2.000 mantıksal kubit sayesinde bir milyar işlem hedefleyecektir.
Mantıksal bir kubit, birden fazla fiziksel kubit kullanılarak inşa edilen bir hesaplama birimidir. Bu kubitler birlikte çalışarak kuantum bilgisini depolar ve hesaplamayı bozabilecek hataları aktif olarak düzeltir. Bu mekanizma önemlidir çünkü mevcut kuantum bilgisayarlar, hem mevcut mantıksal kubit sayısının sınırlı olması hem de yüksek hata oranları nedeniyle karmaşık devrelerin güvenilir bir şekilde gerçekleştirilmesini zorlaştırmaktadır.
Bu eşiği aşmak için IBM, Nature'da yakın zamanda öne çıkan "kuantum Düşük Yoğunluklu Eşitlik Denetimi" (qLDPC) hata düzeltme kodlarına güveniyor. Bu kodlar, klasik yaklaşımlara kıyasla hata düzeltme için gereken fiziksel kubit sayısını %90'a kadar azaltarak, kuantum mimarilerin daha gerçekçi bir şekilde ölçeklendirilmesinin yolunu açıyor.
Kuantum Avantajına Doğru Bir Adım
IBM, Quantum Eagle ve Quantum Heron işlemcileri sayesinde sistemlerinin bazı hesaplama sınıflarını klasik bilgisayarlardan daha verimli bir şekilde gerçekleştirebileceğini göstermiştir.
Quantum Starling'in geliştirilmesi, bu işlemcilerin haleflerine dayanacaktır. IBM, 2025 yılından itibaren, qLDPC mimarisinin anahtar unsurlarını, özellikle aynı çip üzerindeki kubitler arasında uzun mesafe bağlantı sağlayan "C tipi kaplinler" ile doğrulamak için tasarlanmış "Quantum Loon" işlemcisini kullanıma sunmayı planlıyor.
2026 yılında, "Quantum Kookaburra" işlemcisi, kuantum bellek ve hesaplama mantığını birleştiren ilk tam modüler mimariyi tanıtacak. Bu modülerlik, iki Kookaburra modülünü istikrarlı bir şekilde birbirine bağlamak için "L tipi kaplinler" kullanan "Quantum Cockatoo" ile 2027'de genişletilecek. Tüm bu hazırlıklar, enerji verimliliği ve entegrasyon koşullarında karmaşık kuantum devrelerini gerçekleştirebilen çoklu çip sistemlerine geçişi hazırlamaktadır.
Hedeflenen uygulama alanları arasında moleküler modelleme, yeni malzeme keşfi, kuantum kimyası ve büyük ölçekli optimizasyon yer alıyor. Bunlar, günümüzde mevcut makinelerin kapasitesini aşan hesaplama gücü gereksinimlerine sahip ve hesaplamaların kararlılığı, gerçekten hata toleranslı kuantum mimarileri gerektiren alanlardır.