Google, kuantum hesaplamada şimdiye kadar ulaşılan en önemli dönüm noktalarından birini duyurdu. Şirket, Willow isimli kuantum çipinde geliştirdiği Quantum Echoes algoritmasıyla donanım üzerinde doğrulanabilir bir kuantum üstünlüğü (verifiable quantum advantage) elde ettiğini açıkladı. Bu algoritma dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarından 13.000 kat daha hızlı çalışarak molekül yapısını çözümlemeyi başardı.
Google, molekül yapısını 13.000 kat hızlı çözdü
Quantum Echoes algoritması, fiziksel sistemlerin yapısını çözümlemek için kullanılan OTOC (out-of-order time correlator) hesaplamalarını kuantum düzeyde yürütüyor. Bu algoritma, klasik bilgisayarların haftalar sürecek hesaplarını saniyeler içinde tamamlayabiliyor.
Google’ın araştırmacıları, bu başarıyı “ilk kez doğrulanabilir şekilde klasik sistemlerin ötesine geçmek” olarak tanımladı. Bu doğrulanabilirlik aynı işlemin başka bir yüksek kaliteli kuantum bilgisayar üzerinde tekrarlanarak aynı sonucun elde edilebilmesi anlamına geliyor.
Willow çipi 2024 sonunda hata oranlarını önemli ölçüde bastırabilmesiyle dikkat çekmişti. Yeni algoritma ise bu donanım gücünü gerçek bilimsel uygulamalara taşıyor. Quantum Echoes, kuantum sistemlere özel bir “yankı” sinyali gönderip ardından bu sinyali tersine çevirerek geri dönen yankıyı ölçüyor. Bu yankı, kuantum dalgalarının yapıcı girişimi sayesinde büyütülüyor ve hesaplamaların olağanüstü hassasiyetle yapılmasını sağlıyor.
Google algoritmayı test etmek için iki molekül üzerinde deney yaptı. Moleküllerden biri 15, diğeri ise 28 atoma sahipti. Quantum Echoes bu moleküllerin geometrisini klasik yöntemlerle karşılaştırılabilecek doğrulukta hesapladı. Üstelik Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) verilerinden elde edilemeyen bazı detaylar da bu yöntemle ortaya çıkarıldı. Bu deney kuantum bilgisayarların ilaç keşfi, malzeme bilimi ve kimya alanında gerçek uygulamalara ne kadar yaklaştığını gösteriyor.
NMR, atom çekirdeğindeki manyetik spinleri ölçerek molekül yapısını ortaya çıkaran bir spektroskopi tekniği olarak biliniyor. Quantum Echoes algoritması, bu spin etkileşimlerini klasik bilgisayarlara kıyasla çok daha hızlı ve derinlemesine modelleyebiliyor. Bu da gelecekte yeni ilaç moleküllerinin tasarımında, gelişmiş batarya malzemelerinde ve kuantum malzemelerin karakterizasyonunda önemli bir araç haline gelebileceğini gösteriyor.
Google, bu gelişmeyi Milestone 3 hedefi olan uzun ömürlü mantıksal qubit seviyesine ulaşma yolunda önemli bir adım olarak değerlendiriyor. Quantum Echoes’un başarısı, kuantum bilgisayarların artık yalnızca laboratuvar ortamında teorik deneylerle sınırlı kalmayacağını, gerçek dünyada bilimsel keşiflerde kullanılabilecek bir döneme girildiğini ortaya koyuyor.
