Kuantum bilgisayarlar, son yıllarda teknoloji dünyasının en kritik yarış alanlarından biri haline gelirken, Avrupa da bu alanda güçlü bir bilimsel altyapıya sahip olmasına rağmen küresel rekabette yerini sağlamlaştırmaya çalışıyor.
Paris’in batısındaki bir laboratuvarda Rémi adlı bir teknisyen bir cihaz üzerinde ayarlamalar yapıyor.
Bu cihaz, kablolarla bağlı altın ve gümüş renkli silindirlerden oluşan bir kriostat. Kriostat, sıcaklığı çok düşük seviyelere indirerek moleküler hareketi yavaşlatan bir sistem.
Cihazın en alt kısmındaki silindirde sıcaklık eksi 273 santigrat dereceye kadar düşmekte. Bu sıcaklıkta parçacıkların hareketi neredeyse tamamen durur ve sistem dış dünyadan izole edilir.
Bu silindirin içinde küçük bir kutu bulunmakta. Bu kutunun içinde ise bir çip yer almakta.
Bu çip, kuantum mekaniği kapsamında gözlemlenen ve parçacıkların enerji seviyelerini değiştirmesiyle ortaya çıkan “kuantum sıçraması” olgusunun gerçekleştiği bir yapı.
Cihazların tamamı kriostat sistemlerine dayanan kuantum bilgisayarlar.
Alice & Bob Şirketi
Alice & Bob, Fransa merkezli bir kuantum bilgisayar şirketi. Şirket önümüzdeki aylarda Paris’in kuzeyinde yaklaşık 50 milyon dolarlık yeni bir tesis açacak. Bu tesiste daha büyük sistemlerin test edileceği bir alan ve çip üretimi için temiz oda bulunacak.
Şirketin CEO’su Théau Peronnin’e göre kuantum bilgisayarlar önümüzdeki yıllarda daha güvenilir hale gelecek ve yüksek performanslı bilgisayarlarla birlikte kullanılarak işlem gücünü artıracak.
Peronnin’e göre kuantum bilgisayarlar sadece daha hızlı işlem yapmakla kalmayacak, klasik bilgisayarların çözemediği problemleri çözebilecek.
Örnek olarak ilaç geliştirme süreci verilmekte. Kuantum bilgisayarlar, moleküller arasındaki etkileşimleri simüle ederek ilaçların etkilerini ve yan etkilerini daha doğru şekilde tahmin edebilecek.
Teknolojik Potansiyel
Güvenilir ve ölçeklenebilir kuantum bilgisayarların geliştirilmesi halinde, bu teknolojiyi ilk geliştiren şirketin çok büyük bir avantaj elde edeceği düşünülmekte. Bu durumun “kazananın her şeyi aldığı” bir piyasa oluşturabileceği değerlendirilmekte.
Kuantum bilgisayarların en büyük sorunu hata oranları ve sistemin kırılganlığı. Klasik bilgisayarlar hesaplamaları silikon çiplerde elektrik akımı ile yapar. Kuantum bilgisayarlarda ise hesaplama birimi olarak qubit kullanılır. Qubitler elektron veya foton gibi parçacıkların kuantum özelliklerine dayanır. Ancak qubitler dış ortam etkileri nedeniyle kuantum durumlarını kaybedebilir (dekoherans).
Bu sorunu çözmek için birçok sistem, tek bir mantıksal qubit oluşturmak için binlerce fiziksel qubit kullanır ve hataları düzeltmek için çoğunluk yöntemi uygular. Bu yöntem yüksek maliyet ve büyük ölçek gerektirir.
Alice & Bob şirketi farklı bir teknik kullanmakta. “Cat qubit” adı verilen sistemler, bazı hata türlerini otomatik olarak düzeltecek şekilde tasarlandı.
Şirket bu yöntemin, sürekli hata telafisi sağlayarak sistem karmaşıklığını azaltabileceğini belirtmekte. Bazı büyük teknoloji şirketlerinin de benzer yöntemlere yöneldiği ifade edilmekte.
Avrupa’daki Kuantum Şirketleri
Fransa’da kuantum alanında faaliyet gösteren birkaç önemli şirket bulunmakta. Bunlar arasında:
- Pasqal
- Quandela
- Quobly
- C12
yer alıyor.
Avrupa’da ayrıca Finlandiya merkezli IQM ve Birleşik Krallık merkezli Oxford Quantum Circuits ve Riverlane gibi şirketler bulunuyor. Bu şirketlerin bazıları kuantum bilgisayarlarını yüksek performanslı bilgisayar altyapılarına entegre etmeye başladı.
Mevcut kuantum bilgisayarlar henüz sınırlı kapasiteye sahiptir ve pratik kullanım açısından erken aşamada. Şirket yetkililerine göre mevcut sistemler henüz klasik bilgisayarlardan daha güçlü değil.
Fransa’nın avantajları
Fransa’nın güçlü olduğu alanlar arasında:
- İleri düzey fizik eğitimi
- Araştırma kurumları
- Nobel ödüllü bilim insanları
- Matematik temelli yaklaşım
yer almakta.
Bu alanın temelinin matematik olması nedeniyle ülkeler arasında büyük bir teknoloji avantajı olmadığı belirtilmekte.
Avrupa’nın bu alanda başarılı olabilmesi için en önemli faktörlerden biri yatırım ve sermaye birikimi. Bazı değerlendirmelere göre Avrupa bu teknolojik dönüşümde güçlü bir konuma sahiptir ve bu fırsatı değerlendirebilir. Ancak bunun gerçekleşmesi için uzun vadeli yatırım ve koordinasyon gerekmekte.
Tüm bu gelişmeler, kuantum bilgisayarların yalnızca bilimsel bir araştırma alanı olmaktan çıkıp, önümüzdeki yıllarda ekonomik güç dengelerini, teknoloji liderliğini ve hatta ülkelerin stratejik bağımsızlıklarını belirleyebilecek kadar kritik bir noktaya geldiğini gösteriyor. Avrupa’nın bu yarışta nasıl bir konum alacağı ise, yapılacak yatırımların büyüklüğüne, araştırmadan sanayiye geçiş hızına ve ülkeler arası koordinasyonun başarısına bağlı olarak şekillenecek.
