En Hızlı Bilgisayarın 10 Septrilyon Yılda Yapacağı İşi 5 Dakikada Yapan Google Çipi: Willow
willow nedir?
google, kuantum bilgisayar yarışında "willow" adını verdiği yeni çipini tanıtarak önemli bir adım attığını açıkladı. şirketin iddiasına göre willow, klasik bilgisayarlardan milyarlarca kat daha hızlı. hatta bu çipin yalnızca 5 dakikada tamamladığı bir işlemi, dünyanın en güçlü süper bilgisayarının ancak 10 septilyon yılda bitirebileceği ifade ediliyor.
google, willow ile alakalı iki önemli başarıdan söz ediyor:
1. hataları ölçeklendikçe azaltabilme ve "eşik altı" hata düzeltme başarısı
kuantum bilgisayarlar temelde çok kırılgan sistemler. bir kuantum bilgisayarın hesap yaparken kullandığı birimler “qubit” olarak adlandırılır. bu qubit’ler çevreleriyle çok hassas bir etkileşim içindedirler, bu yüzden kolaylıkla hata yapma eğilimindedirler. yani, kuantum hesaplama yaparken ortaya çıkan en büyük zorluklardan biri, qubit’lerin bozulmadan (hataya uğramadan) istenen süre boyunca bilgi taşımasını sağlamaktır.
bugüne kadar genel inanç, ne kadar çok qubit eklersek o kadar çok hata birikeceği yönündeydi. bu, tıpkı eski bir bilgisayarın içindeki kabloların daha kalabalık ve karmaşık bir hale geldikçe arıza yapma olasılığının artması gibi düşünülebilir. ancak willow çipi, tam tersini başararak büyük bir dönüm noktası oldu. daha fazla qubit kullandıkça hata oranı artmak yerine azaldı. bu durum “eşik altı” hata düzeltme olarak adlandırılıyor. yani bir bakıma, sistemi büyütmek performansı kötüleştirmek yerine onu daha iyi hale getirdi. bu, kuantum bilgisayarların gerçekten büyütülebilir — yani yüzlerce, binlerce veya milyonlarca qubit’lik dev sistemlere dönüştürülebilir — olduğunun, en somut kanıtlarından biri.
özetle:
eskiden sanılıyordu ki sistem büyürse hatalar artar, işe yaramaz. willow gösterdi ki sistem büyüdükçe hatalar azalabiliyor. bu, kuantum bilgisayarların gelecek vaat eden güçlü makinelere dönüşme yolunda atılan çok önemli bir adım.
2. rastgele devre örneklemesi (rcs) testini aşırı hızlı yapabilme
kuantum bilgisayarların klasik (geleneksel) bilgisayarlardan farkını göstermek için bilim insanları “rastgele devre örneklemesi” adı verilen bir test kullanıyorlar. bu test, belirli bir kuantum devresinin sonuçlarını tahmin etme görevini içeriyor. bu devrenin yaptığı işin ne olduğu klasik bilgisayarlar açısından hesaplamak çok zor, hatta pratikte neredeyse imkânsız. öyle ki, günümüzün en hızlı süper bilgisayarları bile bu görevi tamamlamak için akıl almaz derecede uzun zamanlara ihtiyaç duyabilir. “akıl almaz” derken, milyonlarca, milyarlarca hatta evrenin yaşından (yaklaşık 13,8 milyar yıl) çok daha büyük sürelerden bahsediyoruz.
willow ise bu rastgele devre örneklemesi testini birkaç dakika gibi bir sürede tamamlayabiliyor. düşünün, klasik bir süper bilgisayarın belki 10 septilyon (1025, yani yan yana 25 sıfır konmuş bir 10) yıl sürecek bir işi, willow dakikalar içinde hallediyor. böylece kuantum bilgisayarın hesaplama gücünün, klasik bilgisayarları fersah fersah aştığı açıkça görülüyor. bu da “kuantum üstünlüğü” olarak adlandırdığımız, kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarların pratiğe dökülmesi imkansız olan belli görevlerde onları geride bırakabildiğini kanıtlayan bir gösterge.
kısaca
klasik bir süper bilgisayar için hayal edilemez derecede uzun süren bir hesap willow için dakikalar sürüyor. bu, kuantum hesaplamanın ne kadar büyük bir potansiyele sahip olduğunu doğrudan gözler önüne seriyor. özetle, willow iki büyük ilki başarıyor:
daha çok qubit ekledikçe hata oranını azaltarak kuantum bilgisayarların büyüyebileceğini ispatlıyor. rastgele devre örneklemesi gibi zor bir testi klasik bilgisayarların hayal edemeyeceği kadar kısa sürede tamamlayarak kuantum hesaplamanın benzersiz gücünü gösteriyor.
