D-Wave Şirketi Kuantum Üstünlüğü İddiasıyla Tartışmaları Alevlendiriyor
D-Wave şirketi, geleneksel süper bilgisayarlarda yüz binlerce yıl sürecek bir fizik problemi olan bazı katı maddelerdeki manyetizma davranışını kuantum işlemcisiyle çözdüğünü iddia ediyor. Ancak diğerleri bu iddiaya katılmıyor.
D-Wave’ın Advantage2 kuantum işlemcisi. D-Wave Quantum Inc.
Bir ‘kuantum işlemcisi’, belirli katı maddelerdeki manyetizmanın davranışıyla ilgili bir fizik problemi çözdü. Bu hesaplamaları en büyük geleneksel süper bilgisayarlarda yüz binlerce yıl sürecekti. Sonuç, makinenin klasik bilgisayarlar karşısında ‘kuantum üstünlüğünü’ gösterdiği son iddia.
Google ve diğerleri kuantum üstünlüğü iddiasında bulundular – en son olarak Google’ın Aralık ayında tanıttığı Sycamore yongası ile – ancak Burnaby, Kanada’daki bir şirket olan D-Wave’in araştırmacıları, Science dergisinde yayınlanan sonuçlarının, gerçek bir fizik sorununu çözen ilk sonuç olduğunu iddia ediyor. “Bunu bilimsel bir ilgi konusu üzerinde yapan ilk kişi olduğunu düşünüyoruz,” diyor D-Wave fizikçisi Andrew King.
D-Wave ekibi harika bir iş çıkardı – ancak klasik hesaplamanın hala göz ardı edilmemesi gerektiğini belirtiyor Miles Stoudenmire, New York City’deki Flatiron Institute Center for Computational Quantum Physics’te bir araştırmacı. “Hala yarışın içindeyiz.”
Bilim gazeteciliğini desteklemek
Bu makaleyi beğeniyorsanız, ödüllü gazeteciliğimizi desteklemeyi düşünün. Bir abonelik satın alarak, bugün dünyamızı şekillendiren keşifler ve fikirler hakkında etkili hikayelerin geleceğini sağlamaya yardımcı oluyorsunuz.
Sonuç ayrıca şirketin kuantum hesaplama yaklaşımını doğruluyor, diyor King. Herhangi bir kuantum algoritmasını çalıştırabilen ‘evrensel’ bir kuantum bilgisayarı yerine, D-Wave belirli hesaplamaları gerçekleştirebilen ancak ölçeklendirilmesi daha kolay bir yaklaşıma odaklandı.
Kuantum alanda erken bir öncü olan D-Wave makineleri uzun süredir endüstride qubitlerin sayısı açısından öncü oldu, klasik bilgi birimlerinin kuantum eşdeğeri. En son işlemcinin binlerce qubiti var. “Bunlar, D-Wave’de 25 yıl süren donanım geliştirme ve araştırmanın sonuçlarıdır,” diyor şirketin başka bir kıdemli fizikçisi Mohammad Amin.
Manyetik problem
D-Wave tarafından çözülen problem, teorik fizik alanında büyük bir alan olan manyetizma teorisini ilgilendiriyor. Her atomun elektron spinleri manyetik iğneler gibi davranır ve komşularının yönelimlerine cevap olarak kendilerini nasıl düzenledikleri, karmaşık sistemlerin çalışılması için uzun zamandır bir prototip sağlamıştır.
Tipik bir kalıcı mıknatısta, spinlerin hepsi aynı yönde hizalanır. Ancak genel malzemelerde, komşu spinler birbirleri üzerinde çatışan etkiler verir ve stabil düzenlemeler ya mevcut değildir ya da son derece zor tahmin edilir. Kuantum etkileri karmaşıklaştırır.
King, Amin ve D-Wave ve birkaç akademik laboratuvardaki iş birlikçileri, Advantage2 olarak adlandırılan en son D-Wave makinesini kullanarak, birkaç 3D kristal yapısındaki spin düzenlemelerini simüle ettiler. Malzemenin sıcaklığı mutlak sıfırda başladığında ve kuantum dalgalanmaları onun bir durumdan diğerine geçmesine izin verdiğinde çalıştıkları belirli bir problemi incelediler. Makinelerinin sonucunun, herhangi bir klasik hesaplamadan üstün olduğunu üstel bir şekilde hızlı bir şekilde elde ettiklerini tahmin ediyorlar.
Advantage iddiaları sorgulandı
Sonuç, birkaç kuantum üstünlüğü iddiasından sonra geliyor. Google, 2019’da heyecan yaratan bir makalede ilk kuantum üstünlüğü iddiasını yaptı. Süper iletken qubitlerle tamamen programlanabilir, veya evrensel, bir kuantum bilgisayar kullanarak kuantum üstünlüğünü test etmek için tasarlanmış bir hesaplama gerçekleştirdi. Ancak IBM ve diğer şirketler, geleneksel teknikleri geliştirerek aynı hesaplamaları normal bilgisayarlarda yapabildiklerini gösterdiler.
IBM daha sonra 2023’te kullanışlı bir uygulamada kuantum üstünlüğü elde etti. Ancak bu iddia, geçen yıl Google’ın yaşadığı gibi, New York City’deki Flatiron Institute Center for Computational Quantum Physics’te hesaplamalı fizikçi Miles Stoudenmire ve iş birlikçileri, klasik algoritmalarının problemleri aynı hızda çözebileceğini gösterdiğinde benzer bir kaderi paylaştılar.
Geçen hafta, D-Wave makalesinin ön baskı versiyonuna yanıt olarak, Stoudenmire ekibi, aynı hesaplamaları yapmak için klasik algoritmaları geliştirdi ve arXiv’de bir sonuç yayınladı.
“Bu mükemmel bir araştırmadır ve aynı zamanda büyük bir bilimsel bir ilerlemedir,” diyor ETH Zürih’teki bir hesaplama fizikçisi ve D-Wave makalesinin bir ortak yazarı olan Juan Carrasquilla. (Ayrı bir ekip de bu hafta sadece bazı D-Wave iddialarına meydan okuyan bir meydan okuma yayınladı.) Yine de, D-Wave, konvansiyonel bilgisayarlardan ‘kandırmacalardan’ oldukça ileride duruyor, diyor.
“Yaptıkları, yaptığımızın bir alt kümesidir,” diyor King. “Klasik alanın ilerlemesini ileri taşıdılar, ancak sonuçlarımız kadar ileri gitmediler.”
Stoudenmire ekibi, D-Wave makinelerinin tüm simülasyonlarını kapsamak için tekniklerini geliştiriyor. “Şu anda deniyoruz,” diyor. “İşe yarayacağını düşünüyoruz.” Daha genel olarak, Stoudenmire, sıklıkla klasik hesaplama tekniklerinin ne kadar hızlı bir şekilde geliştiğinin anlaşılmadığını belirtiyor.
Bu makale izinle çoğaltılmıştır ve ilk kez 12 Mart 2025 tarihinde yayınlanmıştır.
