Kuantum bilgisayarların teoriden çıkarak ticari ve işlevsel cihazlara dönüşme yolculuğunda tarihi bir adım atıldı. Nature dergisinde yayımlanan yeni bir araştırmaya göre; bilim insanları, kırılgan kuantum verilerini çevresel bozulmalara karşı korumak üzere tasarlanan gizemli kuantum yapı taşlarında, yani Majorana kübitlerinde depolanan bilgileri okumayı başardı.
Madrid Malzeme Bilimi Enstitüsü'nde (ICMM) CSIC araştırmacısı ve çalışmanın başyazarlarından Ramón Aguado, bu başarıyı şu sözlerle özetliyor: "Bu çok önemli bir ilerleme. Çalışmamız öncü niteliğinde çünkü 'kuantum kapasitans' adı verilen yeni bir teknik kullanarak Majorana kübitlerinde depolanan bilgilere doğrudan erişebildiğimizi gösteriyoruz."
KUANTUMUN AŞİL TOPUĞU: KASA KUTUSU MANTIĞI
Geleneksel bilgisayarların aksine kuantum sistemleri dış etkenlere karşı son derece kırılgandır. Topolojik kübitler olarak da bilinen Majorana kübitleri, verileri tek bir noktada tutmak yerine bir çift özel durum boyunca ‘yerel olmayan bir şekilde’ dağıtır. Adeta veriyi bölen bir kasa kutusu gibi çalışan bu sistem, kuantum verisini yerel gürültülere karşı doğal olarak korur. Bilgiyi bozmak için dışarıdan gelen bir hatanın sistemi küresel olarak etkilemesi gerekir.
Ancak bu büyük avantaj, aynı zamanda sistemin ‘Aşil topuğu’ haline gelmişti. Bilgi tek bir yerde değil de tüm sisteme yayılmış haldeyken, o bilgiyi dışarıdan ‘okumak’ bugüne kadar deneysel bir kabus olarak görülüyordu.
'MINIMAL KITAEV ZİNCİRİ'
Araştırmacılar, okunması zor olan bu yapıyı çözümlemek için adeta Lego parçalarıyla oynar gibi modüler bir nanoyapı tasarladı. ‘Minimal Kitaev zinciri’ adı verilen bu cihaz, bir süperiletken aracılığıyla birbirine bağlanan iki yarıiletken kuantum noktasından oluşturuldu.
Araştırmacılar, körü körüne malzeme karıştırmak yerine aşağıdan yukarıya kontrollü bir mimari inşa ederek sistemi stabil hale getirdi. Ardından devreye giren ‘Kuantum Kapasitans Sondas’ı sayesinde, paylaşılan kuantum durumunun gerçek zamanlı eşlik değerleri (kübitin dolu mu yoksa boş mu olduğu) tek bir ölçümle tespit edildi.
Projenin Öne Çıkan Başarıları:
Delft Teknoloji Üniversitesi'nin deneysel altyapısı ile ICMM-CSIC'in teorik birikimini birleştiren bu dev proje, donanım ile teorinin kusursuz iş birliğini ortaya koyuyor. Sektör uzmanları, elde edilen bu uzun süreli tutarlılığın, kuantum bilgisayarların ticarileşme ve endüstriyel boyutta kullanılma takvimini ciddi oranda öne çekeceğini belirtiyor.
