Yüksek teknoloji dünyasında uzun süredir konuşulan “kuantum avantajı”, bu çalışma ile birlikte teorik bir hedef olmaktan çıkıp pratik uygulamalara daha da yaklaşmış görünüyor. Uluslararası araştırma konsorsiyumu, bugüne kadarki en büyük kuantum-klasik kimya simülasyonunu gerçekleştirerek gerçek dünya problemlerinin daha düşük maliyetle çözülebileceğini ortaya koydu.
SİSTEM KAPASİTESİNDE ÇARPICI SIÇRAMA
Araştırma kapsamında bilim insanları, biyolojik açıdan kritik öneme sahip T4-Lizozim ve Tripsin proteinlerini, bağlandıkları moleküllerle birlikte gerçekçi bir su ortamında simüle etti. En büyük modelleme 12 bin 635 atom ve yaklaşık 30 bin orbital kapasitesine ulaşarak, önceki kuantum hesaplama çalışmalarını geride bıraktı. Kısa süre öncesine kadar en fazla 300 atomluk sistemlerin modellenebildiği düşünüldüğünde, bu gelişme sistem kapasitesinde yaklaşık 40 katlık bir artış anlamına geliyor. Ayrıca doğruluk oranında da önemli bir iyileşme sağlandığı belirtiliyor.
FUGAKU SÜPER BİLGİSAYARI DEVREDE
Yeni yaklaşım, büyük ve karmaşık molekülleri daha küçük parçalara ayırarak işleyen entegre bir yapıya dayanıyor. Bu modelde klasik bilgisayarlar daha basit hesaplamaları üstlenirken, kuantum işlemciler en yoğun veri gerektiren bölümleri çözüyor. Simülasyon sürecinde 94 kübite kadar kapasite kullanılırken, 100 saati aşan çalışmalarda binlerce devre çalıştırılarak milyarlarca ölçüm elde edildi. Bu veriler, Japonya’nın önde gelen süper bilgisayarlarından Fugaku dahil klasik sistemlerde işlenerek nihai sonuçlara dönüştürüldü.
KUANTUM HESAPLAMA KAÇINILMAZ
Çalışmayı yöneten Kenneth Merz, elde edilen sonuçların ölçeklenebilirlik açısından önemli bir eşik olduğunu belirtti. Daha büyük hesaplama gücüne ulaşmak için kuantum teknolojilerinin en rasyonel yol olduğunu ifade eden Merz, geliştirilen yeni algoritma sayesinde gereksiz verilerin elenerek maliyetlerin de düşürüldüğünü vurguladı.
ENDÜSTRİYE DOĞRUDAN ETKİ
Her ne kadar hibrit sistemler henüz tamamen klasik yöntemlerin önüne geçmiş olmasa da, mevcut altyapıyla entegre şekilde çalışarak endüstriyel problemlere çözüm üretebildiğini gösterdi. Uzmanlara göre bu gelişme, özellikle biyoteknoloji ve ilaç sektöründe Ar-Ge süreçlerini hızlandıracak, ürünlerin pazara çıkış süresini kısaltacak ve maliyetli laboratuvar deneylerine olan bağımlılığı azaltacak.
