Fizikçilerin İnovatif Hamlesi: Kuantum Yalan Makinesi Ortaya Çıktı!

Bilim İnsanları Kuantum Bilgisayarların Gerçekliğini Test Etti

Bilim insanları, kuantum bilgisayar olarak adlandırılan cihazların gerçekten "kuantum" işlevselliğine sahip olup olmadığını belirlemenin bir yolunu keşfetti.

22 Nisan 2025 tarihinde yayımlanan çığır açıcı bir çalışmada, bir bilgisayarın hesaplama yeteneğinin klasik fizik yasalarıyla mı yoksa kuantum mekaniğiyle mi açıklanabileceğine dair deneysel bir yöntem tanıtıldı. Bu makale, Physical Review X dergisinde yayımlandı.

Araştırmacılar, yöntemi lakapla “kuantum yalan makinesi” olarak adlandırdı. Zira bu sistem, yalnızca kuantum fiziğiyle gerçekleştirilebilen işlemleri tespit edebiliyor ve klasik fizik tabanlı simülasyonları “yakalamayı” başarıyor.

73 KÜBİTLİK ÖZEL İŞLEMCİ

Ekip, "bal peteği" yapısında programlanabilir 73 kübitlik bir kuantum işlemcisi geliştirdi.

Bilim insanları, bu işlemciden klasik fiziğin asla ulaşamayacağı kadar düşük bir enerji seviyesine inmeyi başarmasını istediler. Bu “negatif enerji durumu”, yalnızca kuantum dolanıklığı sayesinde mümkün olabiliyor.

Sonuç olarak, bilgisayarın ulaştığı enerji seviyesi, klasik fiziğin izin verdiği en düşük seviyenin 48 standart sapma altında bulundu. Bu durum, sistemin gerçekten kuantum fiziği ilkeleriyle çalıştığını kesin olarak kanıtlıyor.

KUANTUM FİZİĞİNİN SINIRLARINI TEST ETMEK

Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların 1 ve 0 bitleri yerine “kübit” adı verilen ve aynı anda hem 1 hem de 0 olabilen birimleri kullanarak çalışıyor. Bu sayede, birçok işlem ve hesaplama aynı anda gerçekleştirilebiliyor.

Ayrıca “kuantum dolanıklık” olarak bilinen olgu sayesinde, bir kübitteki değişim, fiziksel olarak uzakta bulunan başka bir kübiti anında etkileyebiliyor.

Fizikçi John Bell tarafından geliştirilen Bell testi, bu dolanıklığın gerçekten klasik fiziği aşıp aşmadığını ölçmeyi sağlıyor. Yeni çalışma, bu testin prensiplerini alarak kuantum bilgisayar seviyesine taşıma başarısını gösterdi.

Araştırmacılar, 24 kübitlik gruplar halinde bu dolanıklıkları onayladı. Bu, şimdiye kadar aynı anda doğrulanan en yüksek kübit sayısı olarak kaydedildi.

GERÇEK Mİ, KOPYA MI?

Günümüzde klasik süper bilgisayarlar bile belirli bir seviyeye kadar kuantum sistemlerini taklit edebilme kapasitesine sahip. Bu nedenle, “gerçekten kuantum mu, yoksa sadece iyi bir kopya mı?” sorusu uzun zamandır tartışılmakta.

Yeni yöntem, bu tartışmaya son noktayı koyabilir. Araştırmacılar artık bir kuantum sisteminin gerçekten klasik fiziği aşıp aşmadığını matematiksel olarak kanıtlayabiliyor.