Kuantum araştırmacıları, kübitlerde meydana gelen gürültüyü, öbür bir deyişle yanılgıyı, gerçek zamanlı olarak yönetebilen yeni bir algoritma geliştirdi. Bu usul, farklı çeşitteki kübitlerde ve çok sayıda kübit kullanımı kelam konusu olduğunda bile uygulanabiliyor. Kuantum bilgisayarlarda kübitler, klasik bilgisayarların bitlerinden çok daha hassas. Küçük çevresel değişimler bile yanılgılara yol açabiliyor. Bu durum, kuantum bilgisayarlarda işlenen bilgilerin doğruluğunu önemli formda tehdit ediyor. İşte bu istenmeyen bozulmalara dekoherans deniyor.
Şimdi ise Niels Bohr Enstitüsü, MIT, NTNU ve Leiden Üniversitesi’nden araştırmacıların iş birliğiyle geliştirilen yeni formül, bu çeşit gürültüyü tesirli bir biçimde direktörün yolunu açıyor.
Halihazırda bu sorunu çözmek için malzemeyi geliştirmek, kübitleri daha az hassas olacak biçimde tasarlamak ya da gürültüyü iptal eden algoritmalar geliştirmek üzere birkaç yol mevcut. Son 10-15 yıldır araştırmalar çoğunlukla bu son sisteme odaklanmış durumda.
Ancak gürültüyü iptal etmenin en sıkıntı kısmı, bunu neredeyse anında yapmak zorunda olmaları. Zira data ekranınıza ulaştığında gürültü değişmiş olabiliyor ve düzeltme gecikmiş oluyor.
Gürültüler anında tespit edilebiliyor
Araştırma grubu, “Frequency Binary Search” ismini verdikleri yeni bir yolla bu probleme tahlil bulduklarını söylüyor. Algoritma, Quantum Machines denetimcisi üzerinde entegre FPGA ile çalışıyor. Bu denetimci kübitleri manipüle ediyor, okuyor ve deneylerden dataları topluyor. Evvelki metotlarda binlerce ölçüm gerekirken, bu yolla birçok durumda 10 ölçümden daha azıyla birebir hassasiyet elde edilebiliyor. Kontrolcü, dataların yavaşça bilgisayara iletilmesini beklemeden kübit frekansını varsayım ediyor. Böylelikle çevresel tesirlerden kaynaklanan frekans değişimleri, deney sırasında gerçek vakitli olarak kaydedilebiliyor. Gürültü bilindiğinde ve denetim süratle güncellenebildiğinde, gürültü yönetilebilir hâle geliyor.
Bugün kuantum süreç ünitelerinde kübitler, binlerce yahut on binlerce ölçümle kalibre ediliyor. Kübit sayısı arttıkça frekans dalgalanmalarını takip etmek zorlaşıyor. Gelecekte milyonlarca kübit içeren sistemler mümkün olabileceği için verimli bir gürültü idaresi kritik ehemmiyet taşıyacak.
