IBM, AMD ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, kuantum bilgisayarlardaki hataları düzeltmek için ortak bir araştırma platformu kurdu. Kuantum yazılımı ve donanımını birleştiren çalışmalar sürerken, 5 Kasım tarihli ortak duyuru doğrudan kuantum işlemciler ile klasik hesaplama donanımını aynı ortamda birleştiriyor. Sistemin klasik tarafını AMD hızlandırıcılı Umbra, kuantum tarafını ise IBM Nighthawk işlemcileri oluşturuyor.
Platform, IBM’in New York eyaletindeki Poughkeepsie tesisinde yer alıyor. Umbra, AMD Instinct MI355X grafik işlemcileriyle beşinci nesil EPYC işlemcilerini kullanıyor. Donanımları yan yana yerleştirmek, kuantum ölçümleri ile klasik hesaplama arasında veri aktarırken gecikmeyi azaltmayı amaçlıyor.
Buradaki temel problem, kübitlerin hesaplama sırasında hata üretmesi. Hata düzeltme yöntemleri bilgiyi birden fazla fiziksel kübite yayarken, klasik bilgisayar tekrar eden ölçümleri inceleyip hangi hataların oluştuğunu belirliyor. Dolayısıyla daha güçlü kuantum donanımı geliştirmek, onu yeterince hızlı takip eden klasik yazılım ve hesaplama kaynaklarını da gerektiriyor.
IBM’in platformun çalışma biçimine ilişkin açıklaması, bu klasik yazılımı kod çözücü olarak tanımlıyor. Araştırmacılar farklı kod çözücüleri büyük ölçekte eğitip değerlendirebilecek. Bunun yanında ekipler, her yöntemin kaç kübit, ne kadar zaman ve ne ölçüde klasik hesaplama kaynağı istediğini karşılaştıracak.
Ortak platform 2028 hedefi için hata düzeltmeyi sınayacak
Çalışma, ABD Enerji Bakanlığı’nın Quantum Genesis programındaki bilimsel açıdan anlamlı kuantum bilgisayar hedefiyle aynı doğrultuda ilerliyor. Programın yarışma hedefi, 2028 sonuna kadar 100 mantıksal kübit üzerinde 100.000 zorlu işlem çalıştırmak. Duyuruda anılan mevcut deneyler ise 70 mantıksal kübit ve 438 işlem düzeyine ulaşıyor.
Bunlar platformun bugün tamamladığı bir performans testiyle gelecekteki hedefin aynı olmadığını gösteriyor. Ekipler, hata düzeltme yaklaşımlarını ve donanımla uyumlu devre düzenlemelerini geliştirmeye çalışacak. Ortaklık, bütün bu hedeflerin şimdiden gerçekleştiğini veya hataya dayanıklı ticari bilgisayarın satışa çıktığını söylemiyor.
Araştırmacılar ayrıca iki katmanlı koruma sağlayan hiyerarşik hata düzeltme yöntemlerini inceleyebilecek. İç kod bir modüldeki kübitleri korurken dış kod mantıksal kübitleri ikinci bir katmanda ele alıyor. Bu katmanlar arasında hızlı klasik hesaplama gerektiği için Umbra’nın görevi, kuantum işlemcinin yerini almak yerine onunla birlikte çalışmak olacak.
Platformdan çıkacak bulgular, IBM’in gelecek kuantum sistemlerine ilişkin donanım ve yazılım kararlarına katkı sağlayacak. Bununla birlikte duyuru, araştırma sonuçlarına bağlı hedeflerle bugünkü kurulumu birbirinden ayırıyor. Şimdiki somut adım, ekiplerin bu birleşik altyapıda yöntemlerini deneyebilmesi.
Günün Öne Çıkan Fırsatları
