Google'ın son teknoloji kuantum çipi Willow

• Google'ın yeni geliştirdiği kuantum çipi Willow, hata oranını azaltma ve performansı artırma yoluyla büyük ölçekli kuantum bilgisayarlar kurma hedefine bir adım daha yaklaştırıyor
• Willow, mevcut süper bilgisayarların 10 zetta yıl (10^25 yıl) sürecek bir hesabı yalnızca 5 dakikada tamamlayarak kuantum bilişimin potansiyelini kanıtlıyor.

Başlıca başarılar ve özellikler

• Kuantum hata düzeltmede yenilik:
  • Daha fazla kübit kullanırken hata oranını üstel olarak azaltmayı başardı
  • Kuantum hata düzeltmede kritik olan "eşik altı (below threshold)" başarısını elde etti
  • Gerçek zamanlı hata düzeltme uygulayarak kararlılık ve güvenilirlik sağladı
• Ezici hesaplama performansı:
  • Rastgele devre örnekleme (RCS) kıyaslamasında, görevi mevcut süper bilgisayarlardan milyarlarca kat daha hızlı gerçekleştirdi
  • 105 kübit ile şu anda en iyi kuantum çip performansı rekorunu elinde tutuyor
• Yeni üretim süreci:
  • En gelişmiş üretim tesislerinde tasarlanıp üretildi
  • Hem tekil bileşenlerin hem de sistem entegrasyonunun kalitesini en üst düzeye çıkardı

Willow'un teknik ilerlemeleri

1. Kuantum hata düzeltme

• Kübit dizileriyle (3x3, 5x5, 7x7) kademeli testler yaparak hata oranını yarıya indirmeyi başardı
• "Kuantum sisteminin, kübit sayısı arttıkça daha güçlü hale geldiğini" gösteren sonucu kanıtladı

2. RCS kıyaslaması

• Rastgele devre örnekleme:
  • Kuantum bilgisayarın, mevcut bilgisayarların çözemeyeceği görevleri yerine getirip getiremeyeceğini doğrular
  • Willow, RCS'de şimdiye kadarki en yüksek performansı kaydederek "kuantum üstünlüğünü" kanıtladı

3. Tasarım ve üretim kalitesi

• T1 süresi (kübitin uyarımı koruduğu süre) yaklaşık 100 mikrosaniyeye çıkarılarak 5 kat iyileştirildi
• Yüksek kaliteli kübit ve kapı kombinasyonlarıyla sistem genelindeki performans en üst düzeye çıkarıldı

Willow'un potansiyeli ve geleceği

Ticari uygulama potansiyeli

• Willow, "pratik ve ticari olarak faydalı" kuantum algoritmalar geliştirme olasılığının önünü açtı
• Bir sonraki hedef, kuantum bilgisayarın gerçek sorunları çözen ilk faydalı hesaplamayı yaptığını kanıtlamak

Kuantum bilişim ve yapay zeka sinerjisi

• Yapay zeka eğitim verisi üretimi, yeni ilaç keşfi ve enerji verimli batarya tasarımı gibi alanlarda kilit rol oynaması bekleniyor
• Kuantum bilişimin ölçeklenebilirliği ve performansının yapay zekanın gelişimini hızlandıracağı öngörülüyor

Willow, kuantum bilişimin ticari kullanım potansiyelini kanıtlayarak bilim, enerji, yapay zeka ve diğer birçok alanda yeniliğe öncülük edecek bir platform olarak konumlanacak.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Bu, kuantum hesaplama konusunda önemli bir duyuru. 256 bit anahtar kullanan kuantuma dayanıklı olmayan algoritmalar yaklaşık 2500 kübit gerektirir. 100'den fazla kübitin kararlı şekilde gösterilmesi, birçok kişinin imkansız olduğunu düşündüğü bir şeydi. Kuantum hesaplama pek çok şeyi değiştirebilir, bu yüzden insanlar bunu görmezden gelme eğiliminde oluyor. Yapay zeka ve veri güvenliği büyük ölçüde değişebilir.

• API açıldı ama istek göndermeden 300ms önce yanıt geri geliyor. Bunu yönetmek için try{} ve predestined{} bloklarını mı kullanmam gerektiğini, yoksa Bootstrap Paradox kütüphanesini mi kullanmam gerektiğini düşünüyorum.

• Kuantum hesaplamanın birden fazla paralel evrende gerçekleştiğine dair bir fikir var. Kanıt ile sonuç arasında büyük bir boşluk bulunuyor. Kuantum hesaplama uzmanlarının, hesaplama yapmak için başka evrenlerin kapasitesini ödünç aldıklarını düşünüp düşünmediğini merak ediyorum.

• Başkalarının bu duyurunun önemini değerlendirebilmesi için Scott Aaronson'ın blogunu bekleyip beklememesi gerektiğini merak ediyorum.

• Willow'un 5 dakikadan kısa sürede gerçekleştirdiği standart benchmark hesaplaması, günümüzün en hızlı süper bilgisayarının 10 septilyon yıl sürecek bir hesaplama.

• Kuantum hesaplamanın birden fazla paralel evrende gerçekleştiğine dair bir fikir var. Bunun başka evrenlere entropi enjekte etmek anlamına gelip gelmediğini ya da hesaplama süresinden kaç evren olduğunu hesaplayıp hesaplayamayacağımızı merak ediyorum. Bizim evrenimizdeki kuantum çipi soğutmamız gerekiyor; diğer evrenleri nasıl soğuttuklarını da merak ediyorum.

• Kuantum hesaplamanın matematiksel temellerini sıkı biçimde öğrenmek için iyi bir zaman. Quantum Formalism Academy üzerinden kendi kendinize öğrenebilirsiniz.

• Willow'da daha fazla kübit kullanıldıkça hataların azalması ve sistemin daha kuantum hale gelmesi iddiası gerçekten şaşırtıcı. Bu, kuantum hata düzeltmenin tarihsel deneyimiyle çelişiyor.

• UCSB'de Julian ile tanıştım. Çok zeki, nazik ve dışa dönük biriydi. Araştırma duyurusunu görmek sevindirici.

• Google Research bloguna göre bu, hata düzeltilmiş kübit büyüdükçe üstel olarak daha iyi hale gelen ilk kuantum işlemci. Bu, kuantum hesaplamadaki ölçekleme sorununu temelden tersine çeviriyor.