Google Quantum AI ekibi, Willow kuantum işlemcisi üzerinde “sihirli durum kültivasyonu” adlı tekniği ilk kez gerçek donanımda çalıştırdı. Çalışma 15 Ekim’de Google’ın blogunda duyuruldu ve Science dergisinde yayımlandı. Yöntem, kuantum hesaplamanın en pahalı bileşenlerinden birini daha ucuza üretmeyi hedefliyor.

Sihirli durum nedir, neden önemli?

Sihirli durumlar, kuantum bilgisayarların her türlü hesabı yapabilmesi için gereken özel kuantum kaynaklarıdır. Sorun, hataya dayanıklı biçimde üretilmelerinin çok kaynak yemesi. Bazı tahminlere göre bir kuantum bilgisayarın kapasitesinin yüzde 95’e varan kısmı yalnızca bu durumları üretmeye gidebiliyor. Üstelik her sihirli durum yalnızca bir kez kullanılabildiği için sürekli yenisinin üretilmesi gerekiyor.

Kültivasyon nasıl çalışıyor?

Yöntemde önce gürültülü bir durum çipin küçük bir bölgesine yerleştiriliyor. Ardından art arda yapılan ölçümler hataları kontrol ediyor ve kusurlu denemeleri eliyor. Geriye kalan durum giderek saflaşıyor ve daha büyük bir hata düzeltme yapısına aktarılabilecek kadar düşük hata seviyesine ulaşıyor. Teorik çerçeveyi 2024’te Craig Gidney, Noah Shutty ve Cody Jones geliştirmişti; deneysel zorlukları ise araştırmacı Emma Rosenfeld’in de aralarında bulunduğu ekip çözdü.

Sonuçlar ve sıradaki engeller

Ekip, kültivasyon uygulanmamış durumlara kıyasla hataların yaklaşık 40 kat azaldığını ve T durumlarında yüzde 99,99’luk rekor mantıksal doğruluğa ulaşıldığını bildirdi. Araştırmacılar ayrıca bir durumu “renk kodu” yapısından “yüzey kodu” yapısına taşımayı da gösterdi. Başlangıçtaki garip veriler ise ekipmandaki elektriksel kaymalar ve sıcaklık değişimlerinden kaynaklanıyordu. Yine de yöntemin pratik kuantum hesaplama için daha büyük ölçekte gösterilmesi gerekiyor.