Kuantum bilişim iş dünyasına giriyor

Kuantum araştırması bugün büyük iş demektir. Bir zamanlar bilimsel bir merak olarak görülen kuantum hesaplama, artık siber güvenlikten ilaç geliştirmeye ve hava tahminine kadar günlük hayatın birçok yönünü dönüştürmeyi vaat ediyor. Son yıllarda kuantum bilişim alanındaki çalışmalar, büyük çokuluslu şirketlerin yanı sıra yeni kurulan şirketler ve risk sermayedarlarının kuantum teknolojilerini ticarileştirme yarışına girmesiyle birlikte üniversitelerden kurumsal araştırma laboratuvarlarına taşınmaya başladı. Ancak tüm rekor finansman duyuruları ve yutturmacalarına rağmen, bazıları bunun yakında patlayabilecek bir "kuantum balonunu" teşvik ettiği konusunda uyarıyor. 

Bir kuantum bilgisayarın kalbi ve ruhu, kuantum bitleri veya kübitlerdir. Bunlar, 0 veya 1 olabilen standart bilgisayar bitlerinden farklıdır. Öte yandan, qubit'ler her ikisi de olabilir. Karmaşık hesaplama sorunları için bu özelliğin kullanılması, bilgisayar gücünü birçok kübit ile hesaplamak için ölçeklendirerek günümüzün en hızlı bilgisayarlarından çok daha hızlı çözümler hesaplamanın mümkün olabileceği anlamına gelir ve bu da bilgi işlem gücünde katlanarak artış sağlar. Qubit'ler, süper iletken qubit'ler veya hapsolmuş iyonlar gibi farklı donanım platformlarından yapılabilir. Yaklaşan diğer yöntemler, bunun yerine ışığı kullanan fotonik kuantum işlemcilerdir.

Uzmanlar, gerçek bir "kuantum avantajının" ancak kuantum bilgisayarlar bir milyon kübit ile çalıştığında beklenebileceğini söylüyor. Ve mevcut kayıt hala 100 kübitin altındayken, hala gidilecek çok yol var. Ancak ilerlemeyi en çok engelleyen şey, kübitlerin uyumsuzluğudur. Bundan kaçınmak için, genellikle 0 K civarında çalıştırılmalı ve birbirlerinden ve çevreden korunmalıdırlar. Bununla birlikte, bilimsel olarak, büyük ölçekli kuantum bilgisayarların yaratılmasını hiçbir şey durduramaz, ancak çözülmesi gereken bazı zorlu mühendislik sorunları vardır. 

Bu zorluklardan bazıları devasa hükümet programları tarafından karşılanıyor. ABD'de hükümet bütçesine 1.2 milyar dolar yatırıyor. Ulusal Kuantum Girişimi programı hem akademiyi hem de özel sektörü hedefliyor, Birleşik Krallık hükümeti ise 10 yıllık 1 milyar sterlinlik bütçesinin sonuna yaklaşıyor. Ulusal Kuantum Teknolojisi Programı2013'te başladı. Bu arada, Hollanda geçen yıl şemsiye kuruluşa 615 milyon avro aktardı. Kuantum Deltası NL kuantum teknolojilerinin gelişimini teşvik etmek. Ancak tüm bunlar, Çin'in ulusal programı için tahmini 10 milyar dolarlık fonunun gölgesinde kalıyor. 

Büyük teknolojiden küçük teknolojiye

Kuantum bilişim şu anda IBM, Amazon, Hewlett Packard, Honeywell, Google ve Microsoft gibi teknoloji devlerinin hakimiyetinde ve bunlardan bazıları kuantum girişimlerine büyük yatırım yapıyor. Google'ın Sycamore adlı 53 kübitlik bir kuantum işlemcisi varken IBM, bu yılın sonlarında 433 kübitlik bir çip ve 1121'te 2023 kübitlik bir çip üretme planlarını açıkladı. bulut tabanlı bir hizmet.

Gerçekten de birçok büyük şirket kuantum uygulamalarını araştırıyor. Goldman Sachs, varlıkları, örneğin farklı seçenekler veya hisse senetleri ile ilişkili doğal riske dayalı olarak fiyatlandırmak için kuantum optimizasyon algoritmaları geliştiriyor. Finansal operasyonların önümüzdeki beş yıl içinde kuantum bilgisayarlardan faydalanabileceğini söylüyor. Bu arada araba üreticisi Daimler, kuantum bilgisayarların daha yüksek performanslı ve daha düşük maliyetli araba pillerinin geliştirilmesi için yeni malzemeleri nasıl simüle edebileceğini araştırıyor. HSBC bankası, geçtiğimiz Nisan ayında, bankacılıkta kuantum bilişimin potansiyelini incelemek için IBM ile bir ortaklık kurduğunu duyurdu.

Ve oyunda olan sadece büyük oyuncular değil. Kuantum tabanlı girişimlerin sayısı, son tahminlere göre 265 ile birkaç yıldır artıyor. Kuantum Hesaplama Raporu. Ve bazıları ileriye doğru büyük adımlar atıyor. ABD merkezli start-up ColdQuanta, bu yıl soğuk atomlara dayalı 100 kübitlik bir işlemciyi piyasaya sürdü ve önümüzdeki üç yıl içinde 1000 kübite yükseltmeyi umuyor. Başka bir ABD şirketi olan IonQ, geçen yıl New York Menkul Kıymetler Borsasında halka açık olarak işlem görmeye başlayan ve 600 milyon doların üzerinde yatırım fonu toplamasına olanak tanıyan ilk kuantum şirketiydi. Bir diğer önemli anlaşma, 450 yılına kadar tam ölçekli bir fotonik tabanlı kuantum bilgisayar oluşturma sözüne dayanarak bu yıl 2025 milyon dolarlık bir yatırımı garantileyen PsiQuantum'u içeriyor. 

Kuantum teknolojisinin potansiyelini destekleyen sağlam bir bilimsel temel olduğu göz önüne alındığında, soru bunun gerçekleşip gerçekleşmeyeceği değil, ne zaman gerçekleşeceğidir.

Freeke Heijman

Kuantum tabanlı start-up'lar risk sermayedarlarının da ilgisini çekiyor. Girişim kapitalistleri tipik olarak "güvenli atlara" bahse girdiklerinden, bu biraz mantığa aykırıdır, ancak bundan on yıl kadar sonra piyasaya çıkması beklenen ticari ürünlerde durum böyle değildir. Bununla birlikte, danışmanlık firması McKinsey'e göre risk sermayesi ve diğer özel sermaye artık kuantum teknolojisi yatırımlarının %70'inden fazlasını oluşturuyor. 93.5'te sadece 2015 milyon dolar yatırım yapılırken, 2021'de bu rakam şaşırtıcı bir şekilde 3.2 milyar dolara yükseldi. 

Tüm bu yatırımın tehlikesi, bir balona yol açması, ancak en azından şimdilik bazılarını endişelendirmemesi. Doug Finke, "Yatırımlarda genel bir çöküş olacağına inanmıyorum, çünkü önümüzdeki birkaç yıl içinde başarıların duyurulacağını ve kuruluşların kuantum bilişimi gerçek dünyadaki ticari veya bilimsel uygulamalar için kullandığını göreceğiz" diyor. Kuantum Hesaplama Raporu. 

Quantum Delta NL'de ekosistem geliştirme direktörü Freeke Heijman, insanları kuantum teknolojilerine girmeye teşvik etmeye yardımcı olacağından, biraz abartmanın mutlaka kötü olmadığını ekliyor. "Kuantum teknolojisinin potansiyelini destekleyen sağlam bir bilimsel temel olduğu göz önüne alındığında, soru bunun olup olmayacağı değil, ne zaman olacağıdır" diye ekliyor.